Czy naukowcy mogą znaleźć przepis na „lepsze starzenie się”?
Niektórzy badacze mają nadzieję odkryć sekret powstrzymywania starości i zamiast tego cieszyć się wieczną młodością. Jednak zespół naukowców z południowej Kalifornii szuka innego „przepisu” - lepszego starzenia się.
„Aby pić z fontanny młodości, musisz dowiedzieć się, gdzie jest fontanna młodości i zrozumieć, co robi fontanna młodości” - mówi Nick Graham, który jest adiunktem na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Materiałów Rodziny Morka Nauka na Uniwersytecie Południowej Kalifornii (USC) Viterbi School of Engineering w Los Angeles.
Jednak to nie jest to, co próbuje osiągnąć Graham i jego kolega z USC. Jak zauważa sam Graham: „Robimy coś przeciwnego; staramy się zbadać przyczyny starzenia się komórek, abyśmy mogli opracować metody leczenia dla lepszego starzenia się ”.
W badaniu, którego wyniki niedawno opublikowali w Journal of Biological Chemistry, Graham i zespół przyjrzeli się dokładniej temu, co dzieje się z komórkami przechodzącymi przez proces starzenia - etap życia komórki, na którym już się nie dzielą.
„Starzejące się komórki są w rzeczywistości przeciwieństwem komórek macierzystych, które mają nieograniczony potencjał samoodnawiania lub podziału” - wyjaśnia główny autor badania, doktorantka USC Alireza Delfarah.
„Starzejące się komórki już nigdy nie mogą się dzielić. To nieodwracalny stan zatrzymania cyklu komórkowego ”- zauważa Delfarah.
Starzenie się komórek jest kluczową częścią procesu degeneracji organizmu związanego z wiekiem i wielu naukowców badało ten proces. Większość badań koncentruje się na starzeniu się fibroblastów, rodzaju komórek szeroko występujących w tkance łącznej. Jednak zespół ten postanowił przeanalizować starzenie się komórek nabłonka.
Komórki te są obecne w tkance na samej powierzchni narządów i innych rodzajów tkanek w organizmie. Są także typem komórek, w których zaczyna się większość form raka.
Zrozumienie złożonego procesu starzenia
W ramach obecnych badań naukowcy najpierw przyjrzeli się młodym komórkom nabłonka, karmiąc je cząsteczkami, które wyznaczyli chemicznie. To oznakowanie pozwoliło im zobaczyć, jak komórki przetwarzają składniki odżywcze, które konsumują.
Ostatecznie zespół zauważył, że w miarę starzenia się komórki przestały wytwarzać nukleotydy, cząsteczki organiczne, które są głównymi składnikami DNA.
Następnie naukowcy eksperymentowali z młodymi komórkami, sztucznie zatrzymując ich produkcję nukleotydów. Kiedy to zrobili, odkryli, że komórki natychmiast weszły w fazę starzenia.
„Oznacza to, że produkcja nukleotydów jest niezbędna do utrzymania młodego wieku komórek” - wyjaśnia Delfarah.
Dodaje jednak: „[t] oznacza również, że gdybyśmy mogli zapobiec utracie syntezy nukleotydów przez komórki, komórki mogłyby się starzeć wolniej”.
Kiedy zespół opracował obrazy 3D starzejących się komórek, znalazł kolejną niespodziankę - mianowicie, że komórki te często miały nie jedno, ale dwa jądra (centra komórkowe) i nie były w stanie syntetyzować DNA.
Wszystkie te odkrycia razem wzięte mogą pomóc naukowcom w znalezieniu lepszych sposobów na powstrzymanie starzenia. Jednak takie podejście może być trudne, ponieważ starzenie się komórek jest również mechanizmem ochronnym, który może zapobiegać rozwojowi raka, chociaż przyczynia się do osłabienia związanego z wiekiem.
„Czasami ludzie mówią o starzeniu się jako mieczu obosiecznym; że chroni przed rakiem i to dobrze. Ale z drugiej strony sprzyja również starzeniu się i chorobom, takim jak cukrzyca, dysfunkcja serca lub miażdżyca oraz ogólna dysfunkcja tkanek ”- zauważa Graham.
Graham kontynuuje: „chcielibyśmy znaleźć sposób na usunięcie starzejących się komórek, aby promować zdrowe starzenie się i lepsze funkcjonowanie”.
„Ukierunkowane środki terapeutyczne” przeciw starzeniu się komórek
Zespół ma nadzieję, że obecne odkrycia mogą w przyszłości przyczynić się do opracowania leków senolitycznych. Senolityki to klasa leków, które mogą usuwać starzejące się komórki i pomagać w promowaniu zdrowszego życia w starszym wieku.
Istniejące badania już rozpoczęły testowanie senolityków w modelach myszy, a nawet niektóre wczesne badania kliniczne są w toku.
„[Badacze] mogą wziąć mysz, która starzeje się i traci funkcje, i podać jej te leki senolityczne w celu wyeliminowania starzejących się komórek, a mysz zostaje odmłodzona. Więc jeśli już, to te senolityczne leki są źródłem młodości ”- mówi Graham.
Jednak, jak zauważa, aby te leki były skuteczne i nie szkodziły ludziom, naukowcy muszą zrozumieć, czym starzejące się komórki różnią się od młodych, tak aby leki nie wyeliminowały przez pomyłkę zdrowych, nie starzejących się komórek.
„Właśnie tam wkraczamy - badamy metabolizm starzejących się komórek i próbujemy dowiedzieć się, w jaki sposób starzejące się komórki są wyjątkowe, aby można było zaprojektować ukierunkowane terapie na podstawie tych szlaków metabolicznych”.
Nick Graham
W poniższym filmie Graham opisuje obecne badanie i wyjaśnia jego znaczenie dla badań, których celem jest pomoc ludziom w prowadzeniu długiego i zdrowego życia.
