2023-02-12 15:32 aktualizacja: 2023-02-13, 11:20
"Odmładzanie" krwi może spowalniać starzenie. Fot. PAP/Art Service 2
"Odmłodzenie" układu krwiotwórczego może potencjalnie spowalniać procesy starzenia - informuje czasopismo „Nature Cell Biology”.
Zgodnie z najnowszymi badaniami przetoczenie młodej krwi do starzejącego się organizmu ma działanie odmładzające. Jest swoistym eliksirem sprawiającym, że stare się serca pracują sprawniej, mięśnie stają się silniejsze, a funkcje mózgu ulegają poprawie. Naukowcy z Columbia Stem Cell Initiative zadali więc sobie pytanie, czy da się sprawić, by stara krew znowu stała się młoda. Eliminowałoby to konieczność przeprowadzania transfuzji.
Ich pierwszą krokiem było sprawdzenie, czy możliwe jest odmłodzenie układu, który produkuje krew.
"Starzenie się układu krwionośnego, który jest nośnikiem wielu ważnych elementów, w tym białek, cytokin i komórek, ma wiele negatywnych konsekwencji dla organizmu - mówi dr Emmanuelle Passegué, główna autorka publikacji. - Jeśli sprawilibyśmy, aby 70-latek miał 40-letni układ krwiotwórczy, potencjalnie moglibyśmy poprawić jego zdrowie, a może nawet wydłużyć życie".
W toku badań na myszach Passegué wraz ze swoim doktorantem Carlem Mitchellem odkryła, że lek przeciwzapalny stosowany w reumatoidalnym zapaleniu stawów może w pożądany sposób "cofać czas", ponieważ odwraca niektóre efekty wynikające ze starzenia się układu krwiotwórczego.
Czytaj więcej
Naukowcy stworzyli narzędzie do pomiaru starzenia
"Nasze wyniki sugerują, że jest to obiecująca strategia utrzymywania sprawniejszej produkcji krwi u osób starszych" – podkreśla badaczka.
Jak wyjaśnia, wszystkie komórki krwi tworzone są przez niewielką liczbę komórek macierzystych (zwanych hematopoetycznymi) znajdujących się w szpiku kostnym. Wraz z upływem czasu zaczynają się jednak one zmieniać: produkują mniej czerwonych krwinek (co prowadzi do anemii), mniej komórek odpornościowych (co zwiększa ryzyko infekcji) i mają problem z utrzymaniem integralności swoich genomów (co może prowadzić do rozwoju nowotworów krwi).
W artykule opublikowanym w 2021 roku w "Journal of Experimental Medicine" Passegué i jej zespół po raz pierwszy próbowali odmłodzić hematopoetyczne komórki macierzyste starych myszy za pomocą ćwiczeń fizycznych i/lub diety niskokalorycznej. Jednak żadna z testowanych metod nie zadziałała. Nie powiodło się również przeszczepianie starych komórek macierzystych do młodego szpiku kostnego. Nawet przetoczenie młodej krwi nie wpłynęło na odmłodzenie starych komórek hematopoetycznych.
Dlatego w swoich kolejnych badaniach Passegué i Mitchell skupili się na dogłębniejszej analizie środowiska, w którym żyją komórki macierzyste, czyli szpiku kostnego. "Pomyśleliśmy, że skoro komórki hematopoetyczne żyją w szpiku, to właśnie to miejsce może stanowić klucz do rozwiązania naszego problemu" – opowiada Mitchell.
Naukowcy odkryli, że wraz ze starzeniem się organizmu funkcje szpiku ulegają pogorszeniu i tkanka ta zostaje objęta permanentnym stanem zapalnym, co prowadzi do dysfunkcji komórek macierzystych krwi.
Kluczowym elementem tego procesu okazała się zaś interleukina 1B (IL-1B). Wyszło to na jaw, kiedy naukowcy zablokowali działanie IL-B1 (lekiem o nazwie anakinra), czego efektem było błyskawiczne przywrócenie hematopoetyczne komórek macierzystych do młodszego, zdrowszego stanu.
Jeszcze silniejszy pozytywny efekt wystąpił, kiedy IL-1B pozostawała nieaktywna przez całe życie zwierzęcia.
Teraz naukowcy próbują się dowiedzieć, czy podobne procesy zachodzą u ludzi i czy odmładzanie komórek szpiku kostnego na odpowiednio wczesnym etapie życia, czyli w wieku średnim, byłoby skuteczną strategią spowalniania starzenia całego organizmu.
Tymczasem zaś "leczenie starszych pacjentów środkami przeciwzapalnymi blokującymi funkcję IL-1B powinno pomóc w utrzymaniu zdrowszej produkcji krwi" – mówi dr Passegué. Badaczka ma nadzieję, że jej odkrycie zostanie zakwalifikowane do badań klinicznych.
"Wiemy, że tkanka kostna zaczyna się degradować około 50 roku życia. Ale co się zaczyna dziać w tym momencie? Dlaczego szpik zawodzi jako pierwszy - zastanawia się Passegue. - Tylko dzięki głębszemu zrozumieniu molekularnych mechanizmów tego procesu możliwe będzie zidentyfikowanie podejść, które mogą faktycznie opóźnić starzenie".
Dodaje, że dzięki postępowi medycyny i poprawie warunków życia w ciągu ostatniego stulecia wiele społeczeństw wydłużyło oczekiwaną długość życia o ponad 30 lat. "Teraz konieczne jest prowadzenie badań naukowych, które zidentyfikują sposoby na zachowanie zdrowia i dobrego samopoczucia nawet w bardzo zaawansowanym wieku – podsumowują autorzy. - Chodzi przecież o to, abyśmy nie tylko byli długowieczni, ale i sprawni do końca naszych dni".
(http://dx.doi.org/10.1038/s41556-022-01053-0)
Katarzyna Czechowicz
gn/
