Прекомерна експресија побољшала је неке од примарних карактеристика повезаних с пропадањем ћелија повезаних са старењем, укључујући аутофагију, енергетску хомеостазу, геномску стабилност, нуклеарни интегритет и функцију митохондрија.
Научници са Универзитета у Бафалу (САД) открили су како се процес старења у мишићном ткиву може преокренути, односно како се остарели мишићи могу помладити. У студији објављеној у часопису Science Advances аутори истичу да у поменутим ћелијама постоји механизам који онемогућује њихово дељење и регенерацију. Тај процес, којим ћелије временом губе способност деобе, раста и функционисања, назива се сенесценција. Он доводи до тога да генетски материјал у ћелијама које се не обнављају постаје нестабилан и узрокује низ молекуларних и метаболичких дисфункција што доводе до болести.
Ћелијско старење узроковано старењем или хроничним болестима онемогућује рад и регенерацију матичних ћелија. Скелетни мишићи су високорегенеративан орган који чини приближно 45% телесне масе и омогућује покрете скелета, а такође регулише метаболизам. Регенерација мишића ослања се на миогене прогениторе који, када се активирају, пролиферишу и диференцирају се придоносећи регенерацији оштећених миофибрила. Међутим, број миогених прогенитора и њихова регенеративна способност опадају са старењем и ћелијским старењем, тумаче аутори.
Треба истаћи да је ово истраживање први корак јер описани принцип треба доказати на људима. Наиме, познато је да бројне терапије које се потврде у лабораторијaма in vitro или на мишевима у коначном не дају задовољавајуће резултате у примени на људима.
У ранијим истраживањима научници су процес старења настојали, углавном, да преобрате тако што су ћелије покушавали да врате у стање налик матичним ћелијама, недиференцираним, плурипотентним ћерлијама какве се налазе у ембрионима и неким ткивима одраслих, из којих под одређеним условма настају ћелијее са специјализованим функцијама. Техника представљена у новој студији иде потпуно другачијим путем. Нова студија је открила да се, захваљујући прекомерној експресији протеина који се зове NANOG (у ирском предању Tír na nÓg је место познато по вечној младости, лепоти и здрављу) ћелија не мора да се ресетује у друго стање да би се поништило старење.
У низу експеримената истраживачи су прекомерно експримовали NANOG у миобластима, који су ембрионални претходници мишићног ткива. Миобласти су били остарели, што значи да се више нису могли делити и расти. Прекомерна експресија побољшала је неке од примарних карактеристика повезаних с пропадањем ћелија повезаних са старењем, укључујући аутофагију, енергетску хомеостазу, геномску стабилност, нуклеарни интегритет и функцију митохондрија.
Што је најважније, NANOG је повећао број мишићних матичних ћелија у мишићима прерано остарелих мишева. Ово је показало изводљивост поништавања ћелијског старења у телу без потребе за репрограмирањем ћелија у ембрионално, плурипотентно стање, што је процес који се често користи у терапији матичним ћелијама, али уједно носи ризик од настанка тумора. Аутори истичу да би њихов рад могао довести до проналаска лека за помлађивање мишића, што би било много једноставније за примену од коришћења матичних ћелија.
„Наш рад усмерен је на разумевање механизама деловања NANOG-а у нади да ћемо открити мете у сигналним или метаболичким мрежама што опонашају учинке NANOG-а против старења на које бисмо могли деловати лековима”, објаснио је у изјави аутор студије, професор Стелиос Т. Андреадис. Kако функционише овај процес? У свом раду аутори тумаче да се ћелијско помлађивање природно догађа у ембрионалном развоју када се сперматозоиди и јајашце (од којих сваки има своје хронолошко доба) стапају једно с другим и формирају ембрион нултог доба.
Слично томе, репрограмирање соматских ћелија у индуковане плурипотентне матичне ћелије поништава њихов биолошки сат. У овој фази средишња мрежа транскрипцијских фактора, укључујући NANOG, OCT4 и SOX2, одржава плурипотентност у ембрионалним матичним ћелијама. Kонкретно, фактор плурипотенције NANOG битан је за одржавање самообнављања ембрионалних матичних ћелија у току многих удвостручења популације. Иако прекомерна експресија NANOG-а не даје плурипотентност соматским ћелијама, показало се да обнавља неколико ћелијских функција које су угрожене старењем. In vivo експресија овог фактора у епителу одраслих мишева показала је да системска прекомерна експресија NANOG-а изазива хиперплазију без иницирања тумора, пишу аутори.
Дотични истраживачи истичу да је у новој студији прекомерна експресија NANOG-а преокренула обележја ћелијског старења у мишићним прогениторима у узорцима ћелија in vitro и да је обновила обиље ћелија у скелетним мишићима мишева са обољењем прераног старења. Треба истаћи да је ово истраживање тек први корак јер описани принцип треба доказати на људима. Наиме, познато је да бројне терапије које се потврде у лабораторијaма in vitro или на мишевима у коначном не дају задовољавајуће резултате у примени на људима.
(Индекс)
