Vananevad immuunsüsteemi rakud on potentsiaalselt ühed kõige kahjulikumad vananevatest rakkudest, kuna need levitavad kudede kahjustusi ja kiiret vananemist üle teiste kehaorganite ja süsteemide. Aga avastus UC San Francisco viitab sellele, et mitte kõik vananevad rakud pole kahjulikud "zombid".
Hinnates ümber zombirakkude rolli, mida vananemisvastane meditsiin on püüdnud kõrvaldada, leidsid teadlased, et mõned neist on kinnitunud noortesse tervetesse kudedesse ja soodustavad normaalset paranemist kahjustuste korral.
Teadlased on nüüdseks täheldanud nende rakkude toimimist kopsukoes ja teistes organites, mis toimivad kehas barjäärina, nagu peensool, käärsool ja nahk. Kopsukoe vigastused taastuvad senolüütiliste ravimitega ravimisel aeglasemalt, tappes need rakud.
Tien Peng, MD, kopsuhaiguste, intensiivravi, allergia ja unemeditsiini dotsent ning uuringu vanemautor ütles: "Vananevad rakud võivad hõivata nišše, millel on privilegeeritud positsioon "valvuritena", mis jälgivad kudesid vigastuste suhtes ja reageerivad, stimuleerides lähedalasuvaid tüvirakke kasvama ja algatama paranemist."
"Oli arusaadav, et teadlased pidasid vananevaid rakke puhtalt kahjulikeks. Inimeste vananedes kogunevad vananevad rakud vanade, kulunud rakkude tunnused, sealhulgas võimetus luua uusi rakke. Selle asemel, et surra nagu normaalsed vananenud rakud, elavad nad edasi, paiskades välja põletikuliste ühendite kokteili, mis moodustavad vananemisega seotud sekretoorse fenotüübi (SASP). Need tegurid on seotud Alzheimeri, artriitja muud vanusega seotud häired, sealhulgas vähk. Nende jaoks loodi meeldejääv nimi "zombie cell".
Teadlased tegid hämmastava avastuse, et vananevate rakkude eemaldamine hiirtelt takistas või vähendas vanusega seotud haigusi ja pikendas loomade eluiga, kasutades senolüütikume, mis sihivad ja tapavad "zombirakke". Pärast seda kasvas aktiivsus teaduslaborites ja farmaatsiaettevõtetes, mille eesmärk oli leida ja arendada nende ravimite tõhusamaid versioone.
Vananevate rakkude eemaldamine sisaldab aga riske. Näiteks näitas see hiljutine uuring, et vananevad rakud võivad samuti soodustada rutiinset paranemist, käivitades tüvirakkude paranemise. Uute uuringute kohaselt võivad analüütikad negatiivselt mõjutada normaalset paranemist, kuid need võivad ravida ka häireid, kus vananevad rakud vastutavad tüvirakkude patoloogilise käitumise eest.
Vananevaid rakke võib olla keeruline uurida, kuna nende näitajaid, nagu geen p16, on mõnikord vähe ja neid on keeruline leida. Varasemates katsetes eraldati fibroblastilised rakud, kasvatati neid kultiveerimisnõudes, kuni katseteks oli piisav arv rakke, ja seejärel stressistati kemikaalidega, mis põhjustasid rakkude vananemist. Aga elusolendites rakkudevahelised vastasmõjud ja neid ümbritsevad koed mõjutavad oluliselt rakkude geeniaktiivsust. See tähendab, et võrreldes rakkudega nende normaalses keskkonnas võivad klaasnõus eraldi kasvavate rakkude omadused erineda.
Et luua oma uuringute jaoks võimsam tööriist, täiustasid teadlased tavalist tehnikat, kuidas ühendada asjakohane geen - antud juhul p16 geen, mis on vananevates rakkudes liiga aktiivne - rohelise fluorestseeruva valgu (GFP) kui markeriga, mis võib paljastada rakkude asukoha ultraviolettvalguses. Teadlased võimendasid oluliselt fluorestsentssignaali, suurendades nendes vananevates rakkudes rohelise fluorestseeruva valgu kogust ja stabiilsust. See võimaldas neil näha vananevaid rakke nende eluskudede loomulikus elupaigas.
Teadlased leidsid, et vananevad rakud eksisteerivad noortes ja tervetes kudedes senisest arvatust suuremal määral ja hakkavad selle ülitundliku tehnoloogia abil arenema vahetult pärast sündi. Teadlased avastasid ka teatud kasvufaktorid, mida vananevad rakud eraldavad, et soodustada tüvirakkude paljunemist ja kudede paranemist. Ilmutus, et immuunsüsteemi rakud, nagu makrofaagid ja monotsüüdid, võivad aktiveerida vananevaid rakke, on oluline vananemise ja koekahjustuste puhul. See leid viitab sellele, et vanade või vigastatud kudede põletik on vananevate rakkude aktiivsuse ja regeneratsiooni oluline regulaator.
Kopsukoe uuringutes täheldas Pengi töörühm rohelisi hõõguvaid vananevaid rakke, mis asuvad tüvirakkude kõrval basaalmembraanil, mis toimib barjäärina, mis takistab võõrrakkude ja kahjulike kemikaalide sisenemist kehasse ning võimaldab hapnikul kopsude õhust difundeeruda. aluskuded. See dünaamiline liides võib kahjustada. Meeskond nägi vananevaid rakke sarnastes positsioonides teistes barjääriorganites, nagu peensool, käärsool ja nahk. Nende katsed kinnitasid, et kui vananevad rakud tapeti senolüütikumidega, ei suuda kopsu tüvirakud barjääri pinda õigesti parandada.
Eksperimentaalse patoloogia professor ütles Pengi uuring on tõeliselt oluline vananemisuuringute jaoks, mille eesmärk on aidata inimestel elada kauem ja tervislikumalt.
"Uuringud näitavad, et senolüütilised uuringud peaksid keskenduma kahjulike vananevate rakkude äratundmisele ja täpsele sihtimisele, võib-olla haiguse kõige varasemate tunnuste korral, jättes samal ajal kasulikud rakud puutumata," ütles ta. "Need leiud rõhutavad vajadust töötada välja paremad ravimid ja väikesed molekulid, mis on suunatud vananevate rakkude spetsiifilistele alarühmadele, mis on seotud haigusega, mitte regeneratsiooniga."
Ajakirja viide:
- Nabora S. Reyes et al. Basaalmembraanis olevad Sentinel p16INK4a+ rakud moodustavad kopsus reparatiivse niši. teadus. DOI: 10.1126/science.abf33
