Ar mokslininkai gali rasti „geresnio senėjimo“ formulę?
Kai kurie tyrinėtojai tikisi rasti paslaptį, kad senyvas amžius nesusilaukia ir mėgaujasi amžina jaunyste. Tačiau Pietų Kalifornijos mokslininkų komanda ieško kitokio „geresnio senėjimo“ recepto.
„Norėdami atsigerti iš jaunystės fontano, turite išsiaiškinti, kur yra jaunystės fontanas, ir suprasti, ką daro jaunimo fontanas“, - sako Nickas Grahamas, kuris yra Morkaus šeimos chemijos inžinerijos ir medžiagų katedros docentas. Mokslas Pietų Kalifornijos universiteto (USC) Viterbi inžinerijos mokykloje Los Andžele.
Tačiau tai nėra tai, ko Graham ir jo kolega iš USC bando pasiekti. Kaip pažymi pats Grahamas: „Mes darome priešingai; bandome ištirti ląstelių senėjimo priežastis, kad galėtume sukurti geresnio senėjimo gydymo būdus “.
Tyrime, kurio išvadas jie neseniai paskelbė Biologinės chemijos žurnalas, Graham ir komanda nuodugniau išnagrinėjo, kas nutinka ląstelėms, išgyvenančioms senėjimo procesą - ląstelių gyvenimo tarpsnį, kuriame jos nebesidalija.
"Senyvos ląstelės yra priešingos kamieninėms ląstelėms, kurios turi neribotą savęs atsinaujinimo ar dalijimosi potencialą", - paaiškina tyrimo pagrindinis autorius, USC doktorantas Alireza Delfarah.
„Senatvinės ląstelės niekada nebegali dalytis. Tai negrįžtama ląstelių ciklo sustojimo būsena “, - pažymi Delfarah.
Ląstelių senėjimas yra pagrindinė su amžiumi susijusio organizmo nykimo dalis, ir daugelis mokslininkų ištyrė šį procesą. Daugumoje tyrimų daugiausia dėmesio skiriama senėjimo procesui fibroblastuose - ląstelių tipui, kuris yra plačiai jungiamajame audinyje. Tačiau ši komanda nusprendė išanalizuoti senėjimą epitelio ląstelėse.
Šios ląstelės yra audinyje, esančiame pačiame organų paviršiuje, ir kitų rūšių audinių. Jie taip pat yra ląstelių tipas, kuriame prasideda dauguma vėžio formų.
Suprasti sudėtingą senėjimo procesą
Šio tyrimo metu mokslininkai pirmiausia pažvelgė į jaunas epitelio ląsteles, maitindami jomis molekules, kurias jie žymėjo chemiškai. Šis ženklinimas leido jiems pamatyti, kaip ląstelės apdorojo maistines medžiagas, kurias vartojo.
Galų gale komanda pamatė, kad pasiekusios senėjimą ląstelės nustojo gaminti nukleotidus, organines molekules, kurios yra pagrindinės DNR sudedamosios dalys.
Tuomet mokslininkai eksperimentavo su jaunomis ląstelėmis, dirbtinai sustabdydami jų nukleotidų gamybą. Tai padarę jie nustatė, kad ląstelės iškart pateko į senėjimo stadiją.
„Tai reiškia, kad norint išlaikyti jaunas ląsteles, būtina gaminti nukleotidus, - aiškina Delfarah.
Tačiau jis priduria: „[Tai] taip pat nereiškia, kad jei mes galime užkirsti kelią ląstelėms prarasti nukleotidų sintezę, ląstelės gali senėti lėčiau“.
Kai komanda sukūrė senenduojančių ląstelių 3D vaizdus, ji rado dar vieną staigmeną - būtent tai, kad šios ląstelės dažnai turėjo ne vieną, o du branduolius (ląstelių centrus) ir jos nesugebėjo sintetinti DNR.
Visos šios išvados kartu gali padėti mokslininkams rasti geresnius senėjimo sustabdymo būdus. Tačiau šis požiūris gali būti keblus, nes, nors ir skatina su amžiumi susijusį nuosmukį, ląstelių senėjimas taip pat yra apsauginis mechanizmas, kuris gali užkirsti kelią vėžio vystymuisi.
„Kartais žmonės kalba apie senėjimą kaip apie dviašmenį kardą; kad jis apsaugo nuo vėžio, ir tai yra geras dalykas. Bet tada jis taip pat skatina senėjimą ir tokias ligas kaip diabetas, širdies funkcijos sutrikimas ar aterosklerozė ir bendras audinių funkcijos sutrikimas “, - pažymi Graham.
Grahamas tęsia: „norėtume rasti būdą pašalinti senstančias ląsteles, kad būtų skatinamas sveikas senėjimas ir geresnė funkcija“.
„Tikslinė terapija“ senstančioms ląstelėms
Komanda tikisi, kad dabartinės išvados ateityje gali prisidėti prie senolitinių vaistų kūrimo. Senolitikai yra vaistų klasė, galinti pašalinti senstančias ląsteles ir padėti sveikesniems gyvenimo būdams iki pat senatvės.
Esami tyrimai jau pradėjo tirti senolitikus pelių modeliuose, ir netgi yra keletas ankstyvųjų klinikinių tyrimų.
„[Tyrėjai] gali paimti senėjančią ir silpnėjančią funkciją pelę ir duoti jai šiuos senolitinius vaistus senstančioms ląstelėms pašalinti, ir pelė atjaunėja. Taigi jei kas, tai šie senolitiniai vaistai yra jaunystės versmė “, - sako Graham.
Vis dėlto, jis pastebi, kad šie vaistai būtų veiksmingi ir nekenktų žmonėms, mokslininkai turi suprasti, kuo senstančios ląstelės skiriasi nuo jaunų, kad vaistai klaidingai nepašalintų sveikų, ne senstančių ląstelių.
"Štai kur mes ateiname - tiriame senstančias ląstelių apykaitą ir bandome išsiaiškinti, kaip senstančios ląstelės yra unikalios, kad galėtumėte sukurti tikslinę terapiją aplink šiuos metabolizmo kelius."
Nickas Grahamas
Žemiau pateiktame vaizdo įraše Grahamas apibūdina dabartinį tyrimą ir paaiškina jo svarbą tyrimams, kuriais siekiama padėti žmonėms gyventi ilgai ir sveikai.
