Dodano: 13 czerwiec 2019r.

W jakim wieku są nasze narządy wewnętrzne?

Naukowcy do niedawna sądzili, że najstarszymi komórkami w naszych organizmach są neurony. Jednak według nowych badań na myszach, mózg, wątroba i trzustka zawierają populacje komórek i białek o niezwykle długiej żywotności - niektóre tak stare jak neurony. Odkrycia te mogą prowadzić do lepszego zrozumienia chorób związanych z wiekiem.

 

Badania przeprowadzone przez naukowców z Salk Institute ujawniają, że niektóre wcześniejsze założenia dotyczące wieku komórek tworzących narządy wewnętrzne mogą nie być dokładne. Jak wyjaśniają naukowcy, od dawna zakładano, że neurony i niektóre komórki serca uznawane były za żyjące najdłużej.

Do dokładnego ustalenia wieku komórek, zespół naukowców opracował nową technikę. Metoda ta może być zastosowana do niemal każdej tkanki w organizmie i dostarcza cennych informacji na temat funkcji niedzielących się komórek i sposobu, w jaki komórki wraz z wiekiem tracą kontrolę nad jakością i integralnością białek i ważnych struktur komórkowych.

 

Wyniki badań ukazały się w piśmie „Cell Metabolism".

- Byliśmy bardzo zaskoczeni odkryciem struktur komórkowych, które są tak stare jak organizm, w którym się znajdują. Sugeruje to jeszcze większą złożoność komórek, niż wcześniej sądziliśmy i ma intrygujące implikacje dotyczące naszej wiedzy o starzeniu się organów, takich jak mózg, serce i trzustka - powiedział Martin Hetzer, dyrektor ds. naukowy w Salk Institute oraz starszy autor publikacji.

Większość neuronów w mózgu nie dzieli się w wieku dorosłym, przez co doświadcza procesów starzenia się i związanego z wiekiem spadku zdolności. Jednak w dużej mierze z powodu ograniczeń technicznych okres życia komórek poza mózgiem był trudny do określenia.

- Biolodzy pytali - ile lat mają komórki w organizmie? Istnieje ogólne przekonanie, że ​​neurony są stare, podczas gdy inne komórki w ciele są stosunkowo młode i regenerują się przez całe życie organizmu – przyznał Rafael Arrojo e Drigo, współautor badań. - Postanowiliśmy sprawdzić, czy możliwe jest, że niektóre organy mają komórki tak długo żyjące, jak neurony w mózgu – dodał.

Dlatego, że większość neuronów nie podlega regeneracji i wymianie, badacze wykorzystali je jako punkt odniesienia do określenia wieku innych komórek podczas testów na myszach. W swoich badaniach zespół połączył technikę znakowania izotopami z hybrydową metodą obrazowania (MIMS-EM) do wizualizowania i określania wieku komórek i białek w mózgu, trzustce i wątrobie u młodych i starych gryzoni.

Naukowcy zdali sobie sprawę, że chociaż komórki w mózgu były rzeczywiście tak stare, jak sam organizm, nie były jedynymi, które pasowały do ​​wieku zwierzęcia. Badacze odkryli komórki w nabłonku naczyń krwionośnych, które były tak stare jak neurony. Niektóre części trzustki - organu odpowiedzialnego za utrzymywanie poziomu cukru we krwi i wydzielanie enzymów trawiennych - zawierały mieszankę zarówno starych, jak i nowych komórek pracujących razem. Nawet wątroba, która jest znana ze swoich właściwości regeneracyjnych, miała bogactwo komórek, które były tak stare, jak samo zwierzę.

Naukowców najbardziej zdumiała trzustka. Jej część, znana jako wysepki Langerhansa, zawierała mieszaninę starych i młodych komórek. Niektóre komórki beta, które uwalniają insulinę, replikowały się przez całe życie i były stosunkowo młode, podczas gdy inne nie dzieliły się i były długowieczne, podobnie jak neurony. Jeszcze inny rodzaj komórek - komórki delta - w ogóle się nie dzielił i wszystkie z nich było długowieczne.

Ustalanie wieku komórek mysiej wątroby także przyniosło zaskoczenia. Wątroba, jako organ ze zdolnością do regeneracji nawet w dorosłym wieku, był naturalnym wyborem dla badaczy. Spodziewali się zobaczyć tam same młode komórki. Ku ich zaskoczeniu, ogromna większość komórek wątroby u zdrowych dorosłych myszy okazała się tak stara jak samo zwierzę. Znacznie młodsze okazały się komórki układu krwionośnego wątroby. Odkrycia te wskazują na potencjalne nowe ścieżki badań regeneracyjnych dla tego narządu.

- Dzięki nowym technologiom wizualizacji jesteśmy w stanie dokładniej określić wiek komórek niż kiedykolwiek wcześniej. Otwiera to nowe możliwości badania wszystkich komórek, tkanek i narządów w stanach normalnych i chorobowych - wyjaśnił Mark Ellisman z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego oraz współautor badań.

 

Źródło: Salk Institute, fot. CC BY-ND 3.0/ medicalgraphics.de