Naukowcy zidentyfikowali komórki, które regulują proces starzenia

Naukowcy odkryli, że komórki macierzyste w podwzgórzu zarządzają procesem starzenia się organizmu. Odkrycie może prowadzić do nowych strategii zapobiegania chorobom związanym z wiekiem, a nawet do przedłużania życia.

Naukowcy z Albert Einstein College of Medicine odkryli, że komórki macierzyste w podwzgórzu, które jest częścią międzymózgowia, kontrolują proces starzenia się organizmu u myszy. Wyniki ich badań zostały opublikowane na łamach prestiżowego pisma Nature.

Podwzgórze kontroluje ważne procesy zachodzące w organizmie. Reguluje m.in. głód, pragnienie, rytm dobowy, sen, procesy wzrostu i rozwoju czy temperaturę ciała. W 2013 roku amerykańscy naukowcy odkryli, że do tych istotnych funkcji podwzgórza zaliczyć należy także proces starzenia. Teraz badacze zidentyfikowali odpowiedzialną za to grupę neuronalnych komórek macierzystych. Ta maleńka populacja komórek jest odpowiedzialna za tworzenie nowych neuronów w mózgu.

– Nasze badania wskazują, że liczba neuronalnych komórek macierzystych podwzgórza naturalnie maleje w ciągu życia, a ten spadek przyspiesza proces starzenia. Ale odkryliśmy również, że skutki tej utraty nie są nieodwracalne. Poprzez uzupełnienie tych komórek lub wytwarzanie cząsteczek, które produkują, możliwe jest spowolnienie, a nawet odwrócenie różnych aspektów starzenia się w całym ciele – powiedział profesor Dongsheng Cai, jeden z autorów badania.

Badając, czy komórki macierzyste w podwzgórzu odgrywają kluczową rolę w degeneracji organizmu, naukowcy obserwowali proces starzenia się zdrowych myszy. Liczba neuronalnych komórek macierzystych w podwzgórzu myszy zaczęła spadać, gdy myszy osiągnęły około 10 miesięcy, czyli jak na ich standardy, znalazły się u progu wieku podeszłego. Kilka miesięcy przed pojawieniem się zwykłych oznak starzenia. Gdy myszy osiągnęły wiek dwóch lat, większość z tych komórek zniknęła.

Badacze, by upewnić się, że to właśnie te komórki regulują proces starzenia się organizmu, wybiórczo zakłócali działanie neuronalnych komórek macierzystych u myszy w średnim wieku. – Nasza ingerencja znacznie przyspieszyła starzenie się tych gryzoni w porównaniu z myszami kontrolnymi. Te zwierzęta z uszkodzonymi komórkami macierzystymi zmarły wcześniej niż pozostałe – przyznał Cai.

Naukowcy sprawdzili też, co się stanie, gdy wprowadzą nowe komórki macierzyste do mózgów myszy w średnim wieku, u których uprzednio zakłócono ich działanie. Wstrzyknięto również te komórki do mózgów zdrowych, ale starych gryzoni. W obu przypadkach zabieg spowolnił lub odwrócił niektóre efekty starzenia się.

Cai wraz zespołem odkrył, że komórki macierzyste podwzgórza wydają się wywierać działanie hamujące starzenie uwalniając cząsteczki zwane mikroRNA. Nie uczestniczą one w syntezie białek, lecz odgrywają kluczową rolę w regulacji ekspresji genów. MikroRNA znajdują się wewnątrz drobnych cząstek zwanych egzosomami, które komórki macierzyste podwzgórza uwalniają się do płynu mózgowo-rdzeniowego myszy.

Naukowcy wyodrębnili egzosomy zawierające mikroRNA z podwzgórzowych komórek macierzystych i wstrzykiwali je do płynu mózgowo-rdzeniowego dwóch grup myszy: tych w średnim wieku, których komórki macierzyste podwzgórza zostały zniszczone i zdrowym myszom w średnim wieku. Zabieg ten znacznie spowolnił proces starzenia się u obu grup zwierząt, mierzony analizą tkanek i testów behawioralnych obejmujących ocenę trwałości mięśni, koordynacji, zachowania społecznego i zdolności poznawczych.

Naukowcy próbują obecnie zidentyfikować poszczególne populacje mikroRNA, a być może także inne czynniki wydzielane przez te komórki macierzyste, które są odpowiedzialne za efekty hamujące lub odwracające proces starzenia się organizmu. To pierwszy krok w kierunku ewentualnego spowolnienia procesu starzenia się i leczenia chorób związanych z wiekiem.

 

 

Źródło: NatureAlbert Einstein College of Medicine, fot. Pixabay