Duboko u našoj koštanoj srži, specijalizirane matične stanice neprestano stvaraju nove krvne stanice ključne za funkcioniranje tijela. Međutim, kako starimo, te takozvane hematopoetske matične stanice (HMS) postaju manje učinkovite, što slabi naš imunološki sustav i povećava rizik od bolesti poput anemije i raka.
Znanstvenici su sada pronašli način kako vratiti sat unatrag i pomladiti stare matične stanice, što otvara vrata novim metodama liječenja krvnih i imunosnih poremećaja povezanih sa starenjem, piše Science Alert.
Kao i većina naših stanica, HMS sadrže sićušne odjeljke poznate kao lizosomi - stanične centre za reciklažu u kojima se složene molekule razgrađuju na dijelove za ponovnu upotrebu. Nova studija, koju su proveli istraživači s Medicinskog fakulteta Icahn na Mount Sinaiju u SAD-u i Sveučilišta Paris Cité, otkrila je da su upravo poremećaji u radu lizosoma uzrok mnogih problema koji se javljaju kod starijih matičnih stanica.
Tim predvođen biologinjom matičnih stanica Saghi Ghaffari proveo je eksperimente na miševima i utvrdio da su lizosomi u HMS-u starijih miševa bili izrazito kiseli i potpuno disfunkcionalni. To je dovelo do prekomjernog rada stanica, pojačanog metabolizma glukoze i poremećaja u načinu na koji stanica koristi genetske informacije.
Takva hiperaktivnost u potpunoj je suprotnosti s ponašanjem mladih HMS-a, koje karakterizira stanje mirovanja. Ta reverzibilna "pauza" omogućuje stanicama dugovječnost i stabilnost jer ih štiti od stresa i oštećenja DNK. Upravo zbog mirovanja, mlade matične stanice su, nakon ponovne aktivacije, znatno moćnije u proizvodnji krvnih stanica od starih.
Znanstvenici su uspjeli "umiriti" oštećene lizosome u starim matičnim stanicama pomoću kemikalije nazvane konkanamicin A, koja je njihovu pH vrijednost i razinu aktivnosti vratila u normalu. Nakon što su HMS izvađene iz miševa, tretirane kemikalijom i vraćene natrag, sposobnost tkiva za proizvodnju novih krvnih stanica povećala se čak osam puta.
Sa stabiliziranim lizosomima, stare matične stanice počele su se ponašati poput mladih. Poboljšala im se sposobnost regeneracije, a proizvodnja krvnih stanica nastavila se u odgovarajućim omjerima, čime je preokrenut trend slabljenja imunološkog sustava karakterističan za starenje.
"Naša otkrića pokazuju da starenje krvnih matičnih stanica nije nepovratna sudbina. Stare krvne matične stanice imaju sposobnost vratiti se u mladenačko stanje; mogu se oporaviti", ističe Ghaffari.
"Usporavanjem lizosoma i smanjenjem njihove kiselosti, matične stanice postale su zdravije i mogle su mnogo učinkovitije stvarati nove, uravnotežene krvne stanice i nove matične stanice. Ciljanjem lizosomske hiperaktivnosti uspjeli smo resetirati stare matične stanice u mlađe, zdravije stanje, poboljšavajući njihovu sposobnost regeneracije krvnih i imunoloških stanica."
Stare HMS se inače ne smatraju dobrim kandidatima za transplantaciju. Međutim, stanice tretirane konkanamicinom A izgledale su pomlađeno i uspješno su transplantirane u životinjskom modelu. To sugerira da bi se sličan tretman izvan tijela (ex vivo) mogao koristiti za poboljšanje uspješnosti transplantacija ljudskih matičnih stanica.
Naravno, bit će potrebna daljnja istraživanja kako bi se potvrdilo funkcionira li ovaj pristup i kod ljudi, s obzirom na to da se studija fokusirala isključivo na stanice miševa.
"Disfunkcija lizosoma pojavljuje se kao središnji pokretač starenja matičnih stanica", kaže Ghaffari. "Ciljanjem ovog puta jednog bi se dana moglo pomoći u održavanju zdravog krvnog i imunološkog sustava kod starijih osoba, poboljšati njihove matične stanice za transplantaciju i smanjiti rizik od krvnih poremećaja povezanih sa starenjem, a možda imati i učinak na cjelokupno starenje."
Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell Stem Cell.