Modul în care celulele devin din nou mai tinere

Cercetătorii descoperă fântână de tinerețe pentru celule

06/12/2013

Ulm oameni de stiinta au ajuns la o fantana de tineret pentru celule pe pistă. Ca și în revista comerțului „cercetare“ din Fundația Germană de Cercetare (DFG) este proteina „RhoGTPaza Cdc42“ responsabile de procesul de îmbătrânire al celulelor stem. În ceea ce privește vârsta celulelor stem, ele nu mai pot să facă în mod corespunzător sânge, slăbind sistemul imunitar al organismului și producând mai puține celule roșii din sânge. Acest lucru duce la o anemie legată de vârstă, ceea ce duce la o slăbire a corpului. In experimente cu soareci modificati genetic, oamenii de stiinta au inversat recent acest proces prin inhibarea activitatii proteinelor si a celulelor de intinerire.

Îmbătrânirea celulelor stem din sânge duce la slăbirea corpului
Hartmut Geiger, profesor de dermatologie si alergologie la Spitalul Universitar Ulm, si echipa sa au studiat procesul de imbatranire a celulelor stem din sange la soareci. Celulele stem hematopoietice se găsesc în principal în măduva osoasă, unde formează în fiecare zi nenumărate celule sanguine noi. Ele produc celule roșii din sânge responsabile pentru transportul de oxigen și celule albe din sânge, care joacă un rol important în sistemul imunitar. În plus, ele formează plachete, care sunt responsabile pentru coagularea sângelui. În timp ce celulele sanguine au o durată limitată de viață și o mică parte, celulele stem din sânge sunt aproape nedefinite divizibile. Numai procesul de îmbătrânire înseamnă că celulele stem nu mai pot forma în mod corespunzător sânge.

Geiger și colegii săi au reușit să inverseze acest fenomen la șoareci, după ce au demonstrat pentru prima dată că celulele stem se îmbătrânesc mai rapid datorită activității crescute a proteinei RhoGTPase Cdc42. Cercetatorii au observat ca inhibarea proteinei la soareci a condus la o reorganizare a celulelor stem, care le-a intinerit in mod durabil. „Prin urmare, procesul de îmbătrânire ar putea fi inversat în acest moment. Aceasta abordare ar putea ajuta initial la mouse-ul ca sistemul lor imunitar inca functioneaza bine la varsta inaintata si anemia legata de varsta este incetinita ", scrie Geiger in revista. „Indiferent dacă aceste rezultate pot fi transferate oamenilor și astfel oferă noi abordări terapeutice, cercetarea trebuie să se descopere în următorii ani. Cu toate acestea, devine clar că îmbătrânirea la nivel molecular și celular nu trebuie să fie o stradă cu sens unic.“

Se poate opri îmbătrânirea celulelor în viitor??
În viitor, poate fi posibilă nu numai oprirea procesului de îmbătrânire, ci chiar oprirea acestuia. Dar există încă un drum lung de parcurs. Deoarece nu numai celulele stem din sânge, ci și toate celelalte celule ale vârstei corpului. Astfel, funcția organelor se diminuează odată cu vârsta. Dacă cercetarea reușește să descifreze acest proces, plămânii, inima, rinichii și ficatul ar putea funcționa și mai mult și mai bine. Aceasta ar putea fi o contribuție importantă la sănătatea la bătrânețe, ceea ce ar permite o viață mai lungă și mai sănătoasă. În prezent, însă, cercetătorul de îmbătrânire nu este preocupat de măsuri concrete, ci mai degrabă de decodificarea mecanismelor moleculare ale îmbătrânirii celulare.

„Mai presus de toate, organisme de model, cum ar fi drojdie, viermi rotunzi, zbura de fructe sau mouse-ul, care ajută oamenii de știință să descopere în mod fundamental procesul de îmbătrânire“ deci violonist. Avantajul lor, mai presus de toate, este acela că au o vârstă foarte scurtă în comparație cu oamenii. Pentru o celulă de drojdie, acestea sunt doar câteva zile, pentru un șoarece de trei ani. Între timp, este, de asemenea, cunoscut faptul că unele mecanisme de îmbătrânire în drojdie, vierme și mouse-ul au lucrat foarte asemănătoare, explică omul de știință. Acest lucru ar putea argumenta că rezultatele pot fi cel puțin parțial transferate organismului uman.

Telomerele au o influență asupra îmbătrânirii celulelor
Indiferent de aceste mecanisme, fiecare organism se îmbătrânește individual, deoarece fiecare celulă conține ADN individual, material genetic, care, printre altele, codifică planurile pentru proteinele celulare. Aceste proteine ​​și ansambluri de proteine ​​furnizează celulei tot ce are nevoie. Deoarece îmbătrânirea celulară este asociată cu diminuarea funcției celulare, cercetătorii sugerează că atât ADN-ul deteriorat, cât și proteinele deteriorate sunt responsabile de procesul de îmbătrânire.

În acest context, cercetarea se concentrează și pe așa-numitele telomeres, descoperite de biologii celulelor americane Elizabeth Blackburn, Carol Greider și Jack Szostak. Cercetatorii au primit Premiul Nobel pentru Medicina. Telomore sunt punctul culminant al cromozomilor, purtătorii genomului celulelor. Ei stau ca niște capace de protecție la capătul cromozomilor și se asigură că nu se rup. In acest fel, telomerele impiedica ca capetele sa fie recunoscute ca un genom deteriorat si ca acestea sa fie combatute de sistemul imunitar. „Cu toate acestea, telomerele se scurtează cu fiecare diviziune celulară. Dacă acestea cad sub o lungime critică, celula se oprește divizând sau moare. Cu cât omul este mai în vârstă, cu atât sunt mai mici telomerii cromozomilor“, raportează Geiger. „Telomeraza proteinei este un tip de antagonist care încetinește procesul de îmbătrânire, asigurându-se că aceste capace protectoare nu sunt prea scurte. Dar nu toate celulele au suficiente din această enzimă care prelungește viața. O teorie presupune că lungimea telomerilor este un indicator al speranței de viață a celulelor.“ Cu toate acestea, terapia cu medicamente telomerazice nu ar fi o soluție deoarece nu numai celulele stem, dar și celulele canceroase conțin telomerază. Astfel, deși medicamentele de telomerază ar încetini procesul de îmbătrânire, în același timp, ele promovează și cancerul. (Ag)