Smadzeņu cilmes šūnu atjaunošana var būt atslēga turpmākajai MS ārstēšanai
Zinātnieki ir atraduši veidu, kā padarīt vecāku smadzeņu cilmes šūnas jauneklīgākas. Atklājums varētu izraisīt uzlabotu ārstēšanu ar novecošanos saistītām slimībām, kas degradē smadzenes un nervu sistēmu.
Pētījums attiecas uz oligodendrocītu cilmes šūnām (OPC), kas ir cilmes šūnu vai nenobriedušu šūnu veids. OPC ir nepieciešami smadzeņu un pārējās centrālās nervu sistēmas veselīgai darbībai.
OPC nobriest vai diferencējas oligodendrocītos, kas ir šūnas, kas ražo mielīna apvalku, kas ieskauj nervu šķiedras un saglabā to pārnēsātos elektriskos signālus.
Mielīna iznīcināšana ir atšķirīga multiplās sklerozes (MS) pazīme, un ar novecošanos saistītas izmaiņas OPC veicina procesu. Novecošana var arī samazināt OPC darbību veseliem indivīdiem.
Pētnieki Kembridžas universitātē Apvienotajā Karalistē atklāja, ka pieaugošais novecojušo smadzeņu stīvums pasliktina OPC darbību.
Kad viņi transplantēja OPC no vecākām žurkām jaunāku žurku smadzenēs, veci OPC sāka darboties kā jaunības OPC.
Cilmes šūnu nišas stingrināšana
Komanda galu galā konstatēja, ka OPC funkciju zaudēšana bija rezultāts tam, ka kaut kas notika viņu mikrovides vai cilmes šūnu “nišā”.
"Šeit mēs parādām," nesen raksta autori Daba “ka OPC mikrovide ar vecumu kļūst stingrāka un ka šīs mehāniskās izmaiņas ir pietiekamas, lai izraisītu ar vecumu saistītu OPC funkciju zudumu”.
Šķiet, ka cilmes šūnu niša atspoguļo ar novecošanos saistītās izmaiņas “ķīmiskajos un mehāniskajos signālos”, ko tā sūta tajā dzīvojošajiem OPC.
Kad transplantētie vecuma OPC nojauta, ka viņi atrodas jauneklīgākā, maigākā vidē, viņi sāka izturēties vairāk kā enerģiski, jaunāki OPC.
Lai sīkāk izpētītu notiekošo, komanda veica dažus laboratorijas eksperimentus ar OPC un “bioloģiskām un sintētiskām sastatnēm, lai atdarinātu jauno smadzeņu stīvumu”.
“Molekulāri un funkcionāli atjaunots”
Pētnieki novēroja, ka, kad viņi pieauga vecumā OPC uz mīksta materiāla sastatnēm, viņi sāka izturēties vairāk kā jaunības OPC.
Novecojušās OPC tika “molekulāri un funkcionāli atjaunotas”, jo tās atradās uz mīkstāka materiāla.
Un otrādi, ievietojot jaunus OPC uz sastatnēm, kas sastāv no stingrāka materiāla, viņi uzvedās kā vecāki.
"Mēs bijām aizrāvušies," saka pētījuma līdzautors Dr. Kevins J. Šaluts, "lai redzētu, ka, kad mēs izaugām jauni, uz cietā materiāla funkcionējošas smadzeņu cilmes šūnas, šūnas vairs nedarbojās un zaudēja spēju atjaunoties, un sāka darboties kā novecojušas šūnas. ”
Dr Chalut strādā Kembridžas universitātes Fizikas nodaļā un Cilmes šūnu institūtā.
Viņš tomēr atzīmē, ka interesantāks atklājums bija redzēt vecos OPC augošos mīkstajā materiālā un to, kā "viņi sāka darboties kā jaunas šūnas - citiem vārdiem sakot, viņi tika atjaunoti".
"Tas liecina par jaunu veidu, kā ignorēt ar vecumu saistīto funkciju zudumu šajā svarīgajā cilmes šūnu sistēmā," viņš piebilst.
Pjezo1 norāda uz nišas stīvumu
Turpmāka izmeklēšana lika Dr. Chalut un viņa kolēģiem koncentrēties uz “mehānoreaktīvo jonu kanālu”, ko sauc par Piezo1, olbaltumvielu, kas atrodas uz OPC virsmas. Viņi atklāja, ka Piezo1 paziņo OPC, vai viņu niša ir stingra vai mīksta.
Pārbaudot veco OPC reakciju, kam trūkst Piezo1, pētnieki atklāja, ka cilmes šūnas izturējās kā jaunības OPC, pat ja tās auga uz stingrāka sastatņu materiāla.
Viņi arī atklāja, ka, izdzēšot Pjezo1 OPC veco žurku smadzenēs, cilmes šūnas uzvedās kā atkal jaunas. Šūnas atsāka normālu atjaunošanās spēju.
MS biedrība, kas ir reģistrēta labdarības organizācija Anglijā un Velsā Lielbritānijā, daļēji finansēja pētījumu. Viņu pētījumu direktore Dr Susan Kohlhaas saka, ka atklājumiem "ir svarīga ietekme" uz MS ārstēšanu.
"MS ir nerimstoša, sāpīga un nespējīga, un ļoti nepieciešama ārstēšana, kas laika gaitā var palēnināt un novērst invaliditātes uzkrāšanos."
Dr Sjūzena Kohlhaa
