Zmarszczki i wypadanie włosów odwrócone u myszy
Marzenie o zachowaniu fizjologicznej młodości prześladowało ludzkość od wieków, a im bardziej nauka się rozwija, tym bardziej zyskujemy nadzieję, że to marzenie kiedyś się spełni.
Wypadanie włosów i powstawanie zmarszczek na skórze to coś, czego wszyscy zaczynamy, w mniejszym lub większym stopniu, wraz z wiekiem.
Te objawy starzenia są w dużej mierze podyktowane osłabieniem funkcji mitochondriów w komórkach.
Mitochondria to kluczowe struktury komórkowe, które wytwarzają trifosforan adenozyny (ATP), „paliwo”, które utrzymuje zdrowe funkcje komórek.
Kiedy mitochondria nie mogą już prawidłowo funkcjonować lub wytwarzać wymaganej ilości ATP, może to mieć szkodliwe konsekwencje.
Poza prowadzeniem do zmarszczek skóry i wypadania włosów dysfunkcja mitochondriów może przyczyniać się do rozwoju wielu chorób przewlekłych.
W niedawnych badaniach Keshav Singh - z University of Alabama w Birmingham - wraz z kolegami eksperymentował ze sposobami odwracania mutacji DNA, która prowadzi do dysfunkcji mitochondriów.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Śmierć i choroba komórek, naukowcy donoszą, że pracując z modelem mysim, udało im się przywrócić funkcje mitochondriów, odwracając w ten sposób zmarszczki i wypadanie włosów obserwowane u gryzoni.
„O ile nam wiadomo, ta obserwacja jest bezprecedensowa” - mówi Singh.
Mutacja, która wywołuje oznaki starzenia
Singh i współpracownicy wyjaśniają, że zmiany funkcji mitochondriów zachodzą z powodu mutacji, która zachodzi w genie jądrowym - rodzaju genu znajdującego się w jądrze komórkowym - co prowadzi do wyczerpania mitochondrialnego DNA.
Aby wywołać tę mutację w modelu mysim, naukowcy użyli doksycykliny, antybiotyku dodawanego do pokarmu lub wody gryzoni. Myszy, które otrzymały to leczenie, zaczęły wykazywać oznaki zgodne z tymi, które obserwowano podczas starzenia w ciągu zaledwie 4 tygodni od jego rozpoczęcia.
Wkrótce ich włosy stały się siwe, doświadczyli wypadania włosów i stali się bardziej ospali. W ciągu 4-8 tygodni leczenia zwierzęta zaczęły również wykazywać pomarszczoną skórę, co dotknęło samice bardziej niż samce.
Pomarszczona skóra wykazała rodzaj zmian, które obserwuje się zarówno w wyniku wewnętrznego starzenia, jak i zewnętrznego (zewnętrznego) stresu, który powoduje uszkodzenia skóry. Zmiany zgodne z zewnętrznym starzeniem się obejmowały zbyt wiele komórek skóry, zgrubienie zewnętrznej warstwy skóry, niezdrowe mieszki włosowe i nasilony stan zapalny.
Singh i zespół zauważyli również, że myszy miały zmienioną ekspresję metaloproteinaz macierzy, które są enzymami wspomagającymi włókna kolagenowe, które zapobiegają marszczeniu się tkanki skórnej.
Odwracalny czynnik?
Jednak naukowcy zaobserwowali kilka zmian w tkankach innych narządów po wywołaniu mutacji genetycznej. To, jak sądzą, sugeruje, że mitochondria odgrywają ważniejszą rolę w zdrowiu tkanki skórnej niż inne rodzaje tkanek.
Na szczęście naukowcy odkryli, że byli w stanie odwrócić te zmiany u myszy, wyłączając mutację genetyczną, którą wywołali na początku.
W ciągu miesiąca od zaprzestania leczenia doksycykliną mitochondrialne DNA zaczęło się uzupełniać, a myszy odzyskały włosy - w ich pierwotnym kolorze - a zmarszczki zostały wygładzone.
To, jak mówi Singh, sugeruje, że funkcja mitochondriów może być odwracalnym czynnikiem związanym ze starzeniem się skóry i włosów - co, jak dodaje, jest „zaskakującym” odkryciem.
„Sugeruje to, że mechanizmy epigenetyczne leżące u podstaw wzajemnej komunikacji między mitochondriami a jądrem muszą odgrywać ważną rolę w przywracaniu prawidłowego fenotypu skóry i włosów” - wyjaśnia Singh.
„Ten mysi model powinien zapewnić bezprecedensową okazję do opracowania strategii profilaktycznych i terapeutycznych w celu wzmocnienia funkcji mitochondriów w leczeniu związanych ze starzeniem patologii skóry i włosów oraz innych chorób u ludzi, w których dysfunkcja mitochondriów odgrywa znaczącą rolę”.
Keshav Singh
Naukowcy mają nadzieję, że dalsze badania pomogą im wyjaśnić, czy podobne procedury mogłyby w przyszłości być stosowane do odwracania objawów starzenia się również w innych typach tkanek.
