Vai zinātnieki var atrast formulu “labākai novecošanai”?
Daži pētnieki cer atrast noslēpumu par vecumdienu neievērošanu un tā vietā baudīt mūžīgo jaunību. Tomēr zinātnieku komanda no Dienvidkalifornijas meklē citu “recepti” - labāku novecošanu.
"Lai dzertu no jaunības strūklakas, jums ir jāizdomā, kur atrodas jaunības strūklaka, un jāsaprot, ko jaunības strūklaka dara," saka Niks Grehems, kurš ir Morka ģimenes ķīmijas un materiālu katedras docents. Zinātne Dienvidkalifornijas universitātē (USC) Viterbi inženieru skolā Losandželosā.
Tomēr tas nav tas, ko Grehems un viņa kolēģis no USC cenšas panākt. Kā atzīmē pats Greiems: “Mēs rīkojamies tieši pretēji; mēs cenšamies izpētīt šūnu novecošanas iemeslus, lai mēs varētu izstrādāt labākas novecošanas procedūras. "
Pētījumā, kura secinājumus viņi nesen publicēja Bioloģiskās ķīmijas žurnāls, Greiems un komanda ir padziļināti apskatījuši, kas notiek ar šūnām, kas iziet novecošanās procesā - šūnu dzīves posmā, kurā tās vairs nedalās.
"Senescējošās šūnas faktiski ir pretstats cilmes šūnām, kurām ir neierobežots pašatjaunošanās vai dalīšanās potenciāls," skaidro pētījuma galvenā autore, USC doktorante Alireza Delfarah.
“Dzimstošās šūnas vairs nekad nevar dalīties. Tas ir neatgriezenisks šūnu cikla apstāšanās stāvoklis, ”atzīmē Delfara.
Šūnu novecošanās ir galvenā ķermeņa novecošanās daļa, un daudzi zinātnieki ir izpētījuši šo procesu. Lielākā daļa pētījumu ir vērsti uz fibroblastu novecošanu - šūnu veidu, kas plaši atrodas saistaudos. Tomēr šī komanda izvēlējās analizēt novecošanu epitēlija šūnās.
Šīs šūnas atrodas audos pašā orgānu virsmā un cita veida audos organismā. Tie ir arī šūnu veids, kurā sākas lielākā daļa vēža formu.
Izpratne par sarežģītu novecošanās procesu
Pašreizējā pētījumā pētnieki vispirms apskatīja jaunās epitēlija šūnas, barojot tās ar molekulām, kuras viņi ķīmiski iezīmēja. Šis marķējums ļāva viņiem redzēt, kā šūnas apstrādāja patērētās barības vielas.
Galu galā komanda redzēja, ka, sasniedzot novecošanu, šūnas pārtrauca ražot nukleotīdus, organiskas molekulas, kas ir galvenās DNS sastāvdaļas.
Pēc tam pētnieki eksperimentēja ar jaunām šūnām, mākslīgi apturot to nukleotīdu ražošanu. To izdarot, viņi atklāja, ka šūnas nekavējoties nonāca novecošanās stadijā.
"Tas nozīmē, ka nukleotīdu ražošana ir būtiska, lai šūnas būtu jaunas," skaidro Delfarah.
Tomēr viņš piebilst: "[Tas nenozīmē arī to, ka, ja mēs varētu novērst šūnu zaudēšanu nukleotīdu sintēzē, šūnas varētu novecot lēnāk."
Kad komanda izstrādāja novecojošo šūnu 3D attēlus, tā atrada vēl vienu pārsteigumu - proti, ka šīm šūnām bieži bija nevis viens, bet divi kodoli (šūnu centri), un tās nespēja sintezēt DNS.
Visi šie secinājumi kopā var palīdzēt pētniekiem atrast labākus veidus, kā apturēt novecošanu. Tomēr šī pieeja varētu būt sarežģīta, jo, lai arī tā veicina ar vecumu saistītu samazināšanos, šūnu novecošanās ir arī aizsargmehānisms, kas var novērst vēža attīstību.
“Dažreiz cilvēki runā par novecošanu kā par abpusēju zobenu; ka tas aizsargā pret vēzi, un tā ir laba lieta. Bet tad tas veicina arī novecošanos un tādas slimības kā diabēts, sirds disfunkcija vai ateroskleroze un vispārēja audu disfunkcija, ”atzīmē Greiems.
Grehems turpina: "mēs vēlētos atrast veidu, kā noņemt novecojošās šūnas, lai veicinātu veselīgu novecošanos un labāku darbību."
“Mērķtiecīga terapija” pret novecojošām šūnām
Komanda cer, ka pašreizējie atklājumi nākotnē varētu veicināt senolītisko zāļu izstrādi. Senolītika ir zāļu klase, kas varētu noņemt novecojušās šūnas un palīdzēt veicināt veselīgāku dzīvi līdz pat vecumam.
Esošie pētījumi jau ir sākuši testēt senolītiskos līdzekļus peles modeļos, un pat tagad notiek daži agrīni klīniskie pētījumi.
“[Pētnieki] var paņemt peli, kas noveco un kuras funkcija samazinās, un dot tai šīs senolītiskās zāles, lai iznīcinātu novecojošās šūnas, un pele tiek atjaunota. Tātad, ja kas, tad tieši šīs senolītiskās zāles ir jaunības strūklaka, ”saka Greiems.
Tomēr viņš atzīmē, ka, lai šīs zāles būtu efektīvas un nekaitētu cilvēkiem, pētniekiem ir jāsaprot, kā novecojošās šūnas atšķiras no jaunām, lai šīs zāles kļūdaini neiznīcinātu veselīgas, nenovecojošas šūnas.
"Tur mēs nonākam - pētot novecojošo šūnu metabolismu un mēģinot noskaidrot, kādas ir novecojošās šūnas, lai jūs varētu izstrādāt mērķtiecīgu terapiju ap šiem vielmaiņas ceļiem."
Niks Greiems
Zemāk redzamajā videoklipā Greiems apraksta pašreizējo pētījumu un paskaidro tā nozīmi pētījumiem, kuru mērķis ir palīdzēt cilvēkiem dzīvot ilgi un veselīgi.
