Vanhenevat immuunijärjestelmän solut ovat mahdollisesti haitallisimpia kaikista vanhenevista soluista, koska ne levittävät kudosvaurioita ja nopeaa ikääntymistä muihin elimiin ja järjestelmiin. Mutta löytö UC San Francisco viittaa siihen, että kaikki vanhenevat solut eivät ole haitallisia "zombeja".
Samalla kun tutkijat arvioivat uudelleen "zombisolujen" roolia, jonka ikääntymistä estävä lääke on pyrkinyt poistamaan, tutkijat havaitsivat, että jotkut ovat upotettuja nuoriin, terveisiin kudoksiin ja edistävät normaalia vaurioiden korjaamista.
Tiedemiehet ovat nyt havainneet näiden solujen toimintaa keuhkokudoksessa ja muissa elimissä, jotka toimivat esteinä kehossa, kuten ohutsuolessa, paksusuolessa ja ihossa. Keuhkokudosvauriot toipuvat hitaammin, kun niitä hoidetaan senolyyttisillä lääkkeillä ja tappavat nämä solut.
Tien Peng, MD, keuhkojen, tehohoidon, allergian ja unilääketieteen apulaisprofessori ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja sanoi: "Ikääntyvät solut voivat miehittää markkinarakoja, joilla on etuoikeutettu asema "vartiosoluina", jotka tarkkailevat kudosta vaurioiden varalta ja reagoivat stimuloimalla lähellä olevia kantasoluja kasvamaan ja aloittamaan korjauksen."
"Oli ymmärrettävää, että tutkijat pitivät aluksi vanhenevia soluja puhtaasti haitallisina. Iän myötä vanhenevat solut keräävät vanhojen, kuluneiden solujen ominaisuuksia, mukaan lukien kyvyttömyys luoda uusia soluja. Sen sijaan, että kuolevat normaalien ikääntyneiden solujen tapaan, ne elävät edelleen ja sylkevät cocktailin tulehduksellisia yhdisteitä, jotka muodostavat vanhenemiseen liittyvän sekretorisen fenotyypin (SASP). Nämä tekijät liittyvät toisiinsa Alzheimerin, niveltulehdusja muut ikään liittyvät sairaudet, mukaan lukien syöpä. Heille keksittiin tarttuva nimi "zombiesolut".
Tutkijat tekivät hämmästyttävän löydön, että vanhenevien solujen poistaminen hiiristä esti tai vähensi ikään liittyviä sairauksia ja pidensi eläinten pitkäikäisyyttä käyttämällä senolyyttejä, jotka kohdistavat ja tappavat "zombisoluja". Sen jälkeen aktiivisuus lisääntyi tutkimuslaboratorioissa ja lääkeyrityksissä, jotka keskittyivät löytämään ja kehittämään tehokkaampia versioita näistä lääkkeistä.
Ikääntyvien solujen poistamiseen liittyy kuitenkin riskejä. Esimerkiksi tämä äskettäinen tutkimus osoitti, että vanhenevat solut voivat myös edistää rutiininomaista paranemista laukaisemalla kantasolujen korjauksen. Uuden tutkimuksen mukaan analytiikka voi vaikuttaa negatiivisesti normaaliin korjaamiseen, mutta ne voivat myös hoitaa häiriöitä, joissa vanhenevat solut ovat vastuussa patologisesta kantasolukäyttäytymisestä.
Vanhenevien solujen tutkiminen voi olla haastavaa, koska niiden indikaattorit, kuten geeni p16, ovat joskus niukkoja ja haastavia löytää. Varhaisissa kokeissa fibroblastisia soluja eristettiin, kasvatettiin viljelymaljoissa, kunnes soluja oli riittävästi kokeita varten, ja sitten niitä stressattiin kemikaaleilla, jotka aiheuttivat solujen vanhenemista. Mutta elävissä asioissa solujen välisiä vuorovaikutuksia ja niitä ympäröivät kudokset vaikuttavat merkittävästi solujen geeniaktiivisuuteen. Tämä tarkoittaa, että verrattuna soluihin niiden normaalissa ympäristössä, erillään kasvavien solujen ominaisuudet lasimaljassa voivat olla erilaisia.
Luodakseen tehokkaamman työkalun tutkimuksiinsa tutkijat paransivat yleistä tekniikkaa fuusioida relevantti geeni – tässä tapauksessa p16-geeni, joka on liian aktiivinen vanhenevissa soluissa – vihreän fluoresoivan proteiinin (GFP) kanssa merkkiaineena, joka voi paljastaa solujen sijainnin ultraviolettivalossa. Tiedemiehet vahvistivat merkittävästi fluoresoivaa signaalia lisäämällä vihreän fluoresoivan proteiinin määrää ja vakautta näissä vanhenevissa soluissa. Tämän ansiosta he näkivät vanhenevia soluja elävien kudosten luonnollisessa elinympäristössään.
Tutkijat havaitsivat, että vanhenevia soluja on nuorissa ja terveissä kudoksissa enemmän kuin aiemmin uskottiin ja ne alkavat kehittyä pian syntymän jälkeen käyttämällä tätä erittäin herkkää tekniikkaa. Tutkijat löysivät myös tiettyjä kasvutekijöitä, joita vanhenevat solut lähettävät kannustaakseen kantasoluja lisääntymään ja parantamaan kudoksia. Paljastus siitä, että immuunijärjestelmän solut, kuten makrofagit ja monosyytit, voivat aktivoida vanhenevia soluja, on merkityksellinen ikääntymisen ja kudosvaurioiden kannalta. Tämä havainto viittaa siihen, että vanhan tai vaurioituneen kudoksen tulehdus on ratkaiseva ikääntyvien solujen toiminnan ja regeneraation säätelijä.
Keuhkokudosta koskevissa tutkimuksissaan Pengin työryhmä havaitsi vihreitä hehkuvia vanhenevia soluja kantasolujen vieressä tyvikalvolla, joka toimii esteenä, joka estää vieraiden solujen ja haitallisten kemikaalien pääsyn kehoon ja mahdollistaa hapen diffundoitumisen keuhkojen ilmasta alla olevat kudokset. Tämä dynaaminen käyttöliittymä voi vaurioitua. Ryhmä näki vanhenevia soluja samanlaisissa asennoissa muissa este-elimissä, kuten ohutsuolessa, paksusuolessa ja ihossa. Heidän kokeensa vahvistivat, että jos vanhenevat solut tapettiin senolyyttien avulla, keuhkojen kantasolut eivät pystyneet korjaamaan esteen pintaa oikein.
Kokeellisen patologian professori sanoi Pengin tutkimus on aidosti merkittävä ikääntymisen tutkimukselle, jossa tavoitteena on auttaa ihmisiä elämään pidempään ja terveellisempään elämään.
"Tutkimukset viittaavat siihen, että senolyyttisten aineiden tutkimuksen tulisi keskittyä haitallisten vanhenevien solujen tunnistamiseen ja tarkkaan kohdistamiseen, ehkä varhaisimmista taudin oireista, samalla kun hyödylliset solut jätetään koskemattomiksi", hän sanoi. "Nämä havainnot korostavat tarvetta kehittää parempia lääkkeitä ja pieniä molekyylejä, jotka kohdistavat tiettyihin ikääntyvien solujen alaryhmiin, jotka ovat osallisena sairauksiin eikä regeneraatioon."
Lehden viite:
- Nabora S. Reyes et ai. Sentinel p16INK4a+ -solut tyvikalvossa muodostavat korjaavan markkinaraon keuhkoihin. tiede. DOI: 10.1126/science.abf33
