Celulele senescente ale sistemului imunitar sunt potențial printre cele mai dăunătoare dintre toate celulele senescente, deoarece răspândesc leziunile tisulare și îmbătrânirea rapidă în alte organe și sisteme ale corpului. Dar o descoperire de către UC San Francisco sugerează că nu toate celulele senescente sunt „zombi” dăunători.
În timp ce reevaluau rolul celulelor „zombie” pe care medicina anti-îmbătrânire a încercat să le elimine, oamenii de știință au descoperit că unele sunt încorporate în țesuturi tinere și sănătoase și promovează repararea normală a daunelor.
Oamenii de știință au observat acum aceste celule în acțiune în țesutul pulmonar și în alte organe care funcționează ca bariere în organism, cum ar fi intestinul subțire, colon și piele. Leziunile țesutului pulmonar se recuperează mai lent atunci când sunt tratate cu medicamente senolitice, ucigând aceste celule.
Tien Peng, MD, profesor asociat de medicină pulmonară, de îngrijire critică, alergii și somn și autor principal al studiului, a spus: „Celulele senescente pot ocupa nișe cu poziții privilegiate ca „santinele” care monitorizează țesutul pentru leziuni și răspund prin stimularea celulelor stem din apropiere să crească și să inițieze repararea.”
„A fost de înțeles că oamenii de știință au considerat inițial celulele senescente ca fiind pur dăunătoare. Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, celulele senescente acumulează caracteristici ale celulelor vechi, uzate, inclusiv incapacitatea de a produce celule noi. În loc să moară ca celulele normale îmbătrânite, ele trăiesc mai departe, aruncând un cocktail de compuși inflamatori care formează fenotipul secretor asociat senescenței (SASP). Acești factori sunt legați de Alzheimer, artrită, și alte tulburări legate de vârstă, inclusiv cancer. Numele atrăgător „celule zombie” a fost inventat pentru ei.”
Cercetătorii au făcut descoperirea uimitoare că îndepărtarea celulelor senescente de la șoareci a prevenit sau a redus bolile legate de vârstă și a crescut longevitatea animalelor folosind senolitice care vizează și ucid „celulele zombie”. După aceea, a avut loc o creștere a activității la laboratoarele de cercetare și la întreprinderile farmaceutice dedicate găsirii și dezvoltării de versiuni mai puternice ale acestor medicamente.
Cu toate acestea, îndepărtarea celulelor senescente implică riscuri. De exemplu, acest studiu recent a arătat că și celulele senescente pot promova vindecarea de rutină prin declanșarea reparării celulelor stem. Potrivit noii cercetări, analiticele pot avea un impact negativ asupra reparației normale, dar pot trata, de asemenea, tulburările în care celulele senescente sunt responsabile pentru comportamentul patologic al celulelor stem.
Celulele senescente pot fi dificil de investigat, deoarece indicatorii lor, cum ar fi gena p16, sunt uneori rare și dificil de găsit. În experimentele timpurii, celulele fibroblastice au fost izolate, crescute în vase de cultură până când au existat un număr suficient de celule pentru experimente și apoi au fost stresate cu substanțe chimice care au cauzat senescența în celule. Dar în viețuitoare, interacțiunile dintre celule iar țesuturile din jurul lor influențează semnificativ activitatea genică a celulelor. Aceasta înseamnă că, în comparație cu celulele din mediul lor normal, caracteristicile celulelor care cresc izolat într-un vas de sticlă pot diferi.
Pentru a crea un instrument mai puternic pentru studiile lor, oamenii de știință au îmbunătățit o tehnică comună de fuzionare a unei gene relevante - în acest caz, gena p16, care este prea activă în celulele senescente - cu o proteină fluorescentă verde (GFP) ca marker care poate dezvălui locația celulelor sub lumina ultravioletă. Oamenii de știință au amplificat semnificativ semnalul fluorescent prin creșterea cantității și stabilității proteinei fluorescente verzi din aceste celule senescente. Acest lucru le-a permis să vadă celule senescente în habitatul lor natural al țesuturilor vii.
Oamenii de știință au descoperit că celulele senescente există în țesuturile tinere și sănătoase într-o măsură mai mare decât se credea anterior și încep să se dezvolte la scurt timp după naștere folosind această tehnologie extrem de sensibilă. Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, anumiți factori de creștere pe care celulele senescente îi emit pentru a încuraja celulele stem să prolifereze și să vindece țesuturile. Dezvăluirea că celulele sistemului imunitar, cum ar fi macrofagele și monocitele, pot activa celulele senescente este relevantă pentru îmbătrânire și deteriorarea țesuturilor. Această descoperire implică faptul că inflamația în țesutul vechi sau rănit este un regulator crucial al activității și regenerării celulelor senescente.
În studiile lor asupra țesutului pulmonar, echipa lui Peng a observat celule senescente strălucitoare de culoare verde, situate lângă celulele stem de pe membrana bazală, care servește ca o barieră care împiedică celulele străine și substanțele chimice dăunătoare să pătrundă în organism și permițând oxigenului să difuzeze din aer în plămâni. țesuturile subiacente. Pot apărea daune la această interfață dinamică. Echipa a văzut celule senescente în poziții similare în alte organe de barieră, cum ar fi intestinul subțire, colon și piele. Experimentele lor au confirmat că, dacă celulele senescente au fost ucise cu senolitice, celulele stem pulmonare nu ar putea repara corect suprafața barierei.
Profesor dotat în patologie experimentală a spus Studiul lui Peng este cu adevărat semnificativ pentru cercetarea îmbătrânirii, unde scopul este de a ajuta oamenii să trăiască o viață mai lungă și mai sănătoasă.
„Studiile sugerează că cercetarea senolitică ar trebui să se concentreze pe recunoașterea și țintirea precisă a celulelor senescente dăunătoare, poate la primele semne de boală, lăsându-le intacte pe cele utile”, a spus ea. „Aceste descoperiri subliniază necesitatea de a dezvolta medicamente mai bune și molecule mici care să vizeze subseturi specifice de celule senescente implicate în boală, mai degrabă decât în regenerare.”
Referința jurnalului:
- Nabora S. Reyes et al. Celulele sentinelă p16INK4a+ din membrana bazală formează o nișă reparatorie în plămân. Ştiinţă. DOI: 10.1126/science.abf33
