Marzenie o wiecznej młodości – jak powstrzymać starzenie się

Nr wniosku: 241399, nr raportu: 19394. Kierownik (z rap.): dr Krzysztof Tomasz Szade
Marzenie o wiecznej młodości – jak powstrzymać starzenie się komórek macierzystych.
Komórki macierzyste odpowiadają za utrzymanie homeostazy i regenerację tkanek. W
trakcie starzenia się tkanki stopniowo tracą potencjał do regeneracji. Dlatego za jedną z przyczyn
starzenia uważa się właśnie wyczerpanie potencjału regeneracyjnego tkankowych komórek
macierzystych.
Jednymi z lepiej zbadanych komórek macierzystych są hematopoetyczne komórki
macierzyste (ang. HSC). Komórki HSC produkują wszystkie komórki krwi - szacuje się, że u
dorosłego człowieka powstaje nawet milion nowych komórek krwi na sekundę. Wiadomo, że
komórki HSC posiadają szereg mechanizmów, które są odpowiedzialne za proliferację i
różnicowanie do różnych typów komórek krwi. Ostatnie badania wykazały także, że komórki HSC
rezydują w wysoce wyspecjalizowanym środowisku, tzw. niszy, gdzie znajduje się szereg innych
typów komórek, które wspomagają komórki HSC i są niezbędne dla ich prawidłowego
funkcjonowania. Celem naszego projektu było zbadanie jak nisza komórek HSC zmienia się w
trakcie starzenia i czy te zmiany mogą być odpowiedzialne za wyczerpywanie się potencjału HSC.
Nasze badania na modelu mysim, pokazują, że komórki budujące nisze HSC produkują
enzym oksygenazę hemową 1 (ang. HO-1), natomiast produkcja HO-1 w niszy HSC ulega
obniżeniu w trakcie starzenia. Brak HO-1 w komórkach niszy jest związany z obniżoną ilością
czynników niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania HSC i w konsekwencji z obniżeniem
ich potencjału regeneracyjnego. Pokazaliśmy, że komórki HSC znajdujące się w niszy
pozbawionej HO-1 starzeją się znacznie szybciej. Niemniej jednak, ich przedwczesne starzenie się
można zatrzymać umieszczając je z powrotem w niszy, która produkuje HO-1.
Podsumowując, nie tylko zmiany w samych komórkach HSC są odpowiedzialne za ich
starzenie się. To jak w trakcie starzenia zmienia się mikrośrodowisko HSC – ich nisza – może
tłumaczyć obniżenie ich potencjału regeneracyjnego postępujące z wiekiem. Jeżeli będziemy w
stanie zatrzymać zmiany w niszy HSC związane ze starzeniem, być może podtrzymamy ich
regeneracyjny potencjał w starszych organizmach.