Celulele stem întineritoare ale creierului pot deține cheia viitoarelor tratamente pentru SM
Oamenii de știință au găsit o modalitate de a face celulele stem mai vechi ale creierului la șobolani mai tinere. Descoperirea ar putea duce la îmbunătățirea tratamentelor pentru bolile legate de îmbătrânire care degradează creierul și sistemul nervos.
Cercetarea se referă la celulele progenitoare oligodendrocitare (OPC), care sunt un tip de celule stem sau celule imature. OPC sunt esențiale pentru buna funcționare a creierului și a restului sistemului nervos central.
OPC se maturizează sau se diferențiază în oligodendrocite, care sunt celulele care produc învelișul de mielină care înconjoară fibrele nervoase și păstrează semnalele electrice pe care le transportă.
Distrugerea mielinei este o caracteristică distinctivă a sclerozei multiple (SM), iar modificările legate de îmbătrânire ale OPC contribuie la acest proces. Îmbătrânirea poate reduce, de asemenea, funcția OPC la persoanele sănătoase.
Cercetătorii de la Universitatea Cambridge din Marea Britanie au descoperit că rigiditatea crescândă a creierului îmbătrânit afectează funcția OPC.
Când au transplantat OPC-uri de la șobolani mai în vârstă în creierul șobolanilor mai tineri, OPC-urile în vârstă au început să funcționeze ca OPC-uri tinere.
Rigidizarea nișei de celule stem
Echipa a stabilit în cele din urmă că pierderea funcției în OPC-uri a fost rezultatul a ceva care se întâmplă în micro-mediul lor sau „nișa” celulelor stem.
„Aici arătăm”, scriu autorii într-un articol recent Natură hârtie, „că micromediul OPC se rigidizează odată cu vârsta și că această modificare mecanică este suficientă pentru a provoca pierderea funcției legate de vârstă a OPC-urilor”.
Se pare că nișa de celule stem reflectă modificările legate de îmbătrânire a „semnalelor chimice și mecanice” pe care le trimite către OPC-urile care locuiesc în ea.
Odată ce OPC-urile în vârstă transplantate au simțit că se află într-un mediu mai tânăr și mai moale, au început să se comporte mai mult ca OPC viguroase și mai tinere.
Pentru a explora mai detaliat ce se întâmpla, echipa a efectuat câteva experimente de laborator cu OPC-uri și „schele biologice și sintetice pentru a imita rigiditatea creierelor tinere”.
„Întinerit molecular și funcțional”
Cercetătorii au observat că atunci când au crescut OPC-uri în vârstă pe schele din materiale moi, au început să se comporte mai mult ca OPC-uri tinere.
OPC-urile în vârstă au fost „întinerite molecular și funcțional” ca urmare a faptului că se află pe materialul mai moale.
Dimpotrivă, plasarea OPC-urilor tinere pe schele care conțin materiale mai rigide, le-au făcut să se comporte ca cele mai în vârstă.
„Am fost fascinați”, spune autorul co-senior al studiului, Dr. Kevin J. Chalut, „să vedem că atunci când am crescut tineri, funcționând celule stem ale creierului pe materialul rigid, celulele au devenit disfuncționale și și-au pierdut capacitatea de regenerare, iar în fapt a început să funcționeze ca celulele îmbătrânite. ”
Dr. Chalut lucrează în Departamentul de Fizică și Institutul de Celule stem de la Universitatea din Cambridge.
El observă, totuși, că descoperirea mai interesantă a fost aceea de a vedea vechile OPC crescând în materialul moale și cum „au început să funcționeze ca niște celule tinere - cu alte cuvinte, au fost întinerite”.
Acest lucru sugerează o nouă modalitate de a anula pierderea funcției legate de vârstă în acest important sistem de celule stem, adaugă el.
Piezo1 semnalizează rigiditatea nișei
O investigație ulterioară i-a determinat pe Dr. Chalut și colegii săi să se concentreze pe un „canal ionic mecanoresponsiv” numit Piezo1, o proteină care se află pe suprafața OPC-urilor. Au descoperit că Piezo1 le spune OPC-urilor dacă nișa lor este rigidă sau moale.
Când au testat reacția OPC-urilor în vârstă care nu au Piezo1, cercetătorii au descoperit că celulele stem s-au comportat ca OPC-uri tinere, chiar și atunci când cresc pe materialul de schele mai rigid.
De asemenea, au descoperit că ștergerea Piezo1 în OPC-urile din creierul șobolanilor în vârstă a dus la celulele stem care se comportă de parcă ar fi fost din nou tinere. Celulele și-au reluat capacitatea normală de regenerare.
Societatea MS, care este o organizație caritabilă înregistrată în Anglia și Țara Galilor din Marea Britanie, a finanțat parțial studiul. Directorul lor de cercetare, dr. Susan Kohlhaas, spune că concluziile „au implicații importante” pentru tratamentul SM.
SM este neobosit, dureros și invalidant, iar tratamentele care pot încetini și preveni acumularea dizabilităților în timp sunt cu disperare necesare.
Dr. Susan Kohlhaa
