Mohou vědci najít vzorec pro „lepší stárnutí?“
Někteří vědci doufají, že najdou tajemství, jak udržet stáří na uzdě a místo toho si užívat věčného mládí. Tým vědců z jižní Kalifornie však hledá jiný „recept“ - recept na lepší stárnutí.
"Chcete-li pít z fontány mládí, musíte zjistit, kde je fontána mládí, a pochopit, co fontána mládí dělá," říká Nick Graham, který je odborným asistentem na Mork Family Department of Chemical Engineering & Materials. Věda na Viterbi School of Engineering v University of Southern California (USC) v Los Angeles.
To však není to, čeho se Graham a jeho kolega z USC snaží dosáhnout. Jak sám Graham poznamenává: „Děláme opak; zkoušíme studovat důvody, proč buňky stárnou, abychom mohli navrhnout léčbu pro lepší stárnutí. “
Ve studii, jejíž zjištění nedávno zveřejnili v Journal of Biological ChemistryGraham a tým podrobněji prozkoumali, co se stane s buňkami procházejícími procesem stárnutí - stadiem života buněk, ve kterém se již nerozdělují.
„Senescentní buňky jsou účinným opakem kmenových buněk, které mají neomezený potenciál pro sebeobnovu nebo rozdělení,“ vysvětluje hlavní autor studie, doktorandka USC Alireza Delfarah.
"Senescentní buňky se už nikdy nemohou rozdělit." Je to nevratný stav zadržování buněčného cyklu, “poznamenává Delfarah.
Buněčná stárnutí je klíčovou součástí úbytku těla souvisejícího s věkem a mnoho vědců tento proces studovalo. Většina výzkumů se zaměřuje na stárnutí ve fibroblastech, což je typ buněk široce přítomných v pojivové tkáni. Tento tým se však rozhodl analyzovat stárnutí v epiteliálních buňkách.
Tyto buňky jsou přítomny ve tkáni na samém povrchu orgánů a jiných typů tkáně v těle. Jsou také typem buněk, ve kterých začíná většina forem rakoviny.
Pochopení komplexního procesu stárnutí
V současné studii vědci nejprve zkoumali mladé epiteliální buňky a podávali jim molekuly, které chemicky označili. Toto označení jim umožnilo zjistit, jak buňky zpracovávaly živiny, které konzumovaly.
Nakonec tým viděl, že jakmile dosáhnou stárnutí, buňky přestaly produkovat nukleotidy, organické molekuly, které jsou hlavními složkami DNA.
Vědci poté experimentovali s mladými buňkami umělým zastavením jejich produkce nukleotidů. Když to udělali, zjistili, že buňky okamžitě vstoupily do stárnoucí fáze.
"To znamená, že produkce nukleotidů je nezbytná pro udržení mladých buněk," vysvětluje Delfarah.
Dodává však: „Znamená to také, že pokud bychom mohli zabránit buňkám ve ztrátě syntézy nukleotidů, mohly by buňky stárnout pomaleji.“
Když tým vytvořil 3D obrazy senescentních buněk, našel další překvapení - totiž, že tyto buňky často neměly jedno, ale dvě jádra (buněčná centra) a nebyly schopny syntetizovat DNA.
Všechna tato zjištění společně mohou vědcům pomoci najít lepší způsoby, jak zastavit stárnutí. Tento přístup však může být obtížný, protože i když přispívá k poklesu souvisejícím s věkem, buněčná stárnutí je také ochranným mechanismem, který může zabránit rozvoji rakoviny.
"Někdy lidé mluví o stárnutí jako o meči s dvojitým ostřím; že chrání před rakovinou a to je dobrá věc. Ale pak také podporuje stárnutí a nemoci, jako je cukrovka, srdeční dysfunkce nebo ateroskleróza, a obecná tkáňová dysfunkce, “poznamenává Graham.
Graham pokračuje: „chtěli bychom najít způsob, jak odstranit stárnoucí buňky, aby se podpořilo zdravé stárnutí a lepší funkce.“
„Cílená terapeutika“ proti stárnutí buněk
Tým doufá, že současná zjištění by mohla v budoucnu přispět k vývoji senolytických léků. Senolyitika je třída léků, která by mohla odstranit stárnoucí buňky a pomoci podpořit zdravější život až do stáří.
Stávající výzkum již začal testovat senolytiku na modelech myší a probíhají dokonce i některé rané klinické studie.
„[Vědci] mohou vzít myš, která stárne a klesá její funkce, a dát jí tyto senolytické léky k eliminaci stárnoucích buněk a myš je omlazena. Takže pokud vůbec, jsou to tyto senolytické léky, které jsou zdrojem mládí, “říká Graham.
Poznamenává však, že aby tyto léky byly účinné a nepoškodily člověka, musí vědci pochopit, jak se senescentní buňky liší od mladých, aby tyto léky omylem neodstranily zdravé, nestárnoucí buňky.
"To je místo, kam přicházíme - studujeme metabolismus stárnoucích buněk a snažíme se přijít na to, jak jsou stárnoucí buňky jedinečné, takže můžete navrhnout cílená terapeutika kolem těchto metabolických drah."
Nick Graham
Ve videu uvedeném níže Graham popisuje současnou studii a vysvětluje její význam pro výzkum zaměřený na pomoc lidem žít dlouhý a zdravý život.
