Môžu vedci nájsť vzorec pre „lepšie starnutie“?
Niektorí vedci dúfajú, že nájdu tajomstvo udržiavania staroby na uzde a užívania si večnej mladosti. Tím vedcov z južnej Kalifornie však hľadá iný „recept“ - recept na lepšie starnutie.
„Ak sa chcete napiť z prameňa mladosti, musíte zistiť, kde je prameň mladosti, a pochopiť, čo prameň mladosti robí,“ hovorí Nick Graham, ktorý je odborným asistentom na oddelení chemického inžinierstva a materiálov v Mork Family. Veda na Viterbi School of Engineering v University of Southern California (USC) v Los Angeles.
To však nie je to, o čo sa snaží Graham a jeho kolega z USC dosiahnuť. Ako sám Graham poznamenáva: „Robíme opak; snažíme sa študovať dôvody, prečo bunky starnú, aby sme mohli byť schopní navrhnúť liečbu na lepšie starnutie. “
V štúdii, ktorej zistenia nedávno publikovali v Journal of Biological ChemistryGraham a tím podrobnejšie preskúmali, čo sa stane s bunkami, ktoré prechádzajú procesom starnutia - štádiom života buniek, v ktorom sa už nedelia.
„Senescentné bunky sú v skutočnosti opakom kmeňových buniek, ktoré majú neobmedzený potenciál na sebaobnovu alebo delenie,“ vysvetľuje vedúca autorka štúdie, doktorandka USC Alireza Delfarah.
"Starnúce bunky sa už nikdy nemôžu rozdeliť." Je to nezvratný stav zastavenia bunkového cyklu, “poznamenáva Delfarah.
Bunková starnutie je kľúčovou súčasťou poklesu veku súvisiaceho s vekom a mnoho vedcov tento proces študovalo. Väčšina výskumov sa zameriava na starnutie vo fibroblastoch, type buniek široko prítomných v spojivovom tkanive. Tento tím sa však rozhodol analyzovať starnutie v bunkách epitelu.
Tieto bunky sú prítomné v tkanive na samom povrchu orgánov a iných druhov tkaniva v tele. Sú tiež typom buniek, v ktorých začína väčšina foriem rakoviny.
Pochopenie zložitého procesu starnutia
V súčasnej štúdii sa vedci najskôr zamerali na mladé epiteliálne bunky a podávali im molekuly, ktoré chemicky označili. Toto označenie im umožnilo vidieť, ako bunky spracovávali živiny, ktoré konzumovali.
Tím nakoniec zistil, že keď dospeli, bunky prestali produkovať nukleotidy, organické molekuly, ktoré sú hlavnými zložkami DNA.
Vedci potom experimentovali s mladými bunkami umelým zastavením ich produkcie nukleotidov. Keď to urobili, zistili, že bunky okamžite vstúpili do fázy starnutia.
"To znamená, že produkcia nukleotidov je nevyhnutná na udržanie mladých buniek," vysvetľuje Delfarah.
Avšak dodáva: „Znamená to tiež, že ak by sme zabránili bunkám v strate syntézy nukleotidov, mohli by bunky starnúť pomalšie.“
Keď tím vytvoril 3D obrázky senescentných buniek, zistil ďalšie prekvapenie - konkrétne to, že tieto bunky často nemali jedno, ale dve jadrá (bunkové centrá) a neboli schopné syntetizovať DNA.
Všetky tieto zistenia dohromady môžu pomôcť vedcom nájsť lepšie spôsoby zastavenia starnutia. Tento prístup však môže byť zložitý, pretože aj keď prispieva k poklesu súvisiacemu s vekom, starnutie buniek je tiež ochranným mechanizmom, ktorý môže zabrániť vzniku rakoviny.
"Ľudia niekedy hovoria o starnutí ako o meči s dvoma hrotmi;" že chráni pred rakovinou, a to je dobrá vec. Ale potom tiež podporuje starnutie a choroby, ako je cukrovka, srdcová dysfunkcia alebo ateroskleróza, a celková tkanivová dysfunkcia, “poznamenáva Graham.
Graham pokračuje: „radi by sme našli spôsob, ako odstrániť starnúce bunky, aby sa podporilo zdravé starnutie a lepšie fungovanie.“
„Cielené terapeutiká“ proti starnúcim bunkám
Tím dúfa, že súčasné zistenia by mohli v budúcnosti prispieť k vývoju senolytických liekov. Senolyitiká sú skupinou liekov, ktoré môžu odstraňovať starnúce bunky a prispievať k zdravšiemu životu až do vysokého veku.
Existujúci výskum už začal testovať senolytiku na myších modeloch a dokonca prebiehajú niektoré skoré klinické skúšky.
„[Vedci] môžu vziať myš, ktorá starne a zhoršuje svoju funkciu, a dať jej tieto senolytické lieky na elimináciu starnúcich buniek a myš je omladená. Takže ak niečo, sú to tieto senolytické lieky, ktoré sú studnicou mladosti, “hovorí Graham.
Napriek tomu poznamenáva, že aby tieto lieky boli účinné a nepoškodzovali ľudí, musia vedci pochopiť, ako sa starnúce bunky líšia od mladých, aby tieto lieky omylom nevylučovali zdravé nesenescentné bunky.
"To je miesto, kam prichádzame - štúdium metabolizmu senescentných buniek a pokus o to, ako sú bunky senescentných buniek jedinečné, aby ste mohli navrhnúť cielené terapeutické prostriedky okolo týchto metabolických dráh."
Nick Graham
Vo videu uvedenom nižšie Graham popisuje súčasnú štúdiu a vysvetľuje jej význam pre výskum zameraný na pomoc ľuďom žiť dlhý a zdravý život.
