Omladenie mozgových kmeňových buniek môže byť kľúčom k budúcej liečbe SM
Vedci našli spôsob, ako urobiť mladšie staršie mozgové kmeňové bunky u potkanov. Objav by mohol viesť k zdokonaleniu liečby chorôb súvisiacich so starnutím, ktoré degradujú mozog a nervový systém.
Výskum sa týka oligodendrocytových progenitorových buniek (OPC), ktoré sú typom kmeňových buniek alebo nezrelých buniek. OPC sú nevyhnutné pre zdravé fungovanie mozgu a zvyšku centrálneho nervového systému.
OPC dozrievajú alebo sa diferencujú na oligodendrocyty, čo sú bunky, ktoré produkujú myelínový obal, ktorý obklopuje nervové vlákna a zachováva elektrické signály, ktoré prenášajú.
Zničenie myelínu je charakteristickým znakom roztrúsenej sklerózy (MS) a k procesu prispievajú zmeny OPC súvisiace so starnutím. Starnutie môže tiež znížiť funkciu OPC u zdravých jedincov.
Vedci z University of Cambridge vo Veľkej Británii zistili, že zvyšujúca sa strnulosť starnúceho mozgu zhoršuje funkciu OPC.
Keď transplantovali OPC zo starších potkanov do mozgu mladších potkanov, staré OPC začali fungovať ako mladí OPC.
Vystuženie výklenku pre kmeňové bunky
Tím nakoniec zistil, že strata funkcie v OPC bola výsledkom niečoho, čo sa stalo v ich mikroprostredí alebo vo „výklenku“ pre kmeňové bunky.
"Tu ukazujeme," píšu autori v nedávnej dobe Príroda dokument, „že mikroprostredie OPC s vekom spevňuje a že táto mechanická zmena je dostatočná na to, aby spôsobila vekom stratenú funkciu OPC.“
Ukazuje sa, že výklenok kmeňových buniek odráža zmeny v „chemických a mechanických signáloch“ súvisiace so starnutím, ktoré vysiela do OPC, ktoré v nich sídlia.
Akonáhle transplantované OPC vo veku pocítili, že sa nachádzajú v mladšom a mäkkejšom prostredí, začali sa správať skôr ako energické, mladšie OPC.
S cieľom podrobnejšie preskúmať, čo sa deje, tím uskutočnil niekoľko laboratórnych experimentov s OPC a „biologickými a syntetickými lešeniami, ktoré napodobňovali stuhnutosť mladých mozgov“.
„Molekulárne a funkčne omladené“
Vedci zistili, že keď zostarli OPC na lešeniach z mäkkých materiálov, začali sa správať skôr ako mladí OPC.
Zostarnuté OPC boli „molekulárne a funkčne omladené“ v dôsledku pôsobenia na mäkší materiál.
Naopak, umiestnenie mladých OPC na lešenie obsahujúce tuhší materiál spôsobilo, že sa správali ako staršie.
„Boli sme fascinovaní,“ hovorí spoluautor štúdie Kevin J. Chalut, „keď sme rástli mladí, fungujúce mozgové kmeňové bunky na tuhom materiáli, bunky boli nefunkčné a stratili schopnosť regenerácie.“ skutočnosť začala fungovať ako starnúce bunky. “
Dr. Chalut pracuje na katedre fyziky a v inštitúte kmeňových buniek na univerzite v Cambridge.
Poznamenáva však, že zaujímavejším zistením bolo pozorovanie starých OPC rastúcich v mäkkom materiáli a to, ako „začali fungovať ako mladé bunky - inými slovami, boli omladené“.
„To naznačuje nový spôsob, ako prekonať stratu funkcie súvisiacu s vekom v tomto dôležitom systéme kmeňových buniek,“ dodáva.
Piezo1 signalizuje tuhosť výklenku
Ďalšie vyšetrovanie viedlo Dr. Chaluta a jeho kolegov k tomu, aby sa zamerali na „mechanicky reaktívny iónový kanál“ nazývaný Piezo1, proteín, ktorý leží na povrchu OPC. Zistili, že Piezo1 hovorí OPC, či je ich výklenok tuhý alebo mäkký.
Keď testovali reakciu starých OPC bez Piezo1, vedci zistili, že kmeňové bunky sa správali ako mladí OPC, aj keď rástli na tuhšom materiáli lešenia.
Tiež zistili, že delécia Piezo1 v OPC v mozgoch zostarnutých potkanov viedla k tomu, že kmeňové bunky sa opäť správali ako mladé. Bunky obnovili svoju normálnu schopnosť regenerácie.
Štúdia bola čiastočne financovaná spoločnosťou MS Society, ktorá je registrovanou charitou v Anglicku a vo Walese vo Veľkej Británii. Ich riaditeľka výskumu Dr. Susan Kohlhaas tvrdí, že zistenia „majú dôležité dôsledky“ na liečbu SM.
"MS je neoblomná, bolestivá a invalidizujúca a sú zúfalo potrebné liečby, ktoré môžu spomaliť a zabrániť hromadeniu postihnutia v priebehu času."
Dr. Susan Kohlhaa
