Ученые нашли способ вернуть стареющим кроветворным стволовым клеткам более молодой и функциональный вид — по крайней мере, у лабораторных мышей. Работа исследователей показывает, что возрастные нарушения в работе этих клеток не являются необратимыми, пишет ScienceAlert.
Кроветворные стволовые клетки (HSC), расположенные в костном мозге, обеспечивают постоянное обновление всех клеток крови. С возрастом они становятся менее продуктивными, хуже отвечают на потребности организма и способствуют ослаблению иммунитета, анемиям и повышенному риску онкологических заболеваний. Одним из ключевых факторов старения HSC исследователи считают нарушения в работе лизосом — миниатюрных «перерабатывающих заводов» клетки, которые расщепляют крупные молекулы на полезные составляющие.
Команда под руководством биолога Саги Гаффари обнаружила, что у старых мышей лизосомы в HSC чрезмерно закислены и работают с нарушениями. Из-за этого клетки переходят в состояние патологической гиперактивности: увеличивают потребление глюкозы, неправильно регулируют использование генетической информации и теряют способность поддерживать нормальное соотношение формирующихся клеток крови. Это кардинально отличается от состояния молодых HSC, которые обычно сохраняют «спящий» режим — квиесценцию. Такая пауза помогает им избегать стрессов и повреждения ДНК, обеспечивает долговечность и делает более эффективными при повторной активации.
Ученым удалось «успокоить» лизосомы старых клеток с помощью химического соединения конканамицина A. При обработке этим веществом уровень кислотности и активность лизосом возвращались к норме. Исследователи извлекли HSC из старых мышей, обработали их соединением, а затем вернули клеткам хозяев. После такой терапии способность тканей производить новые клетки крови увеличилась в восемь раз.
Более того, восстановленные клетки приобрели свойства, характерные для молодых: улучшилась их способность к регенерации, они снова начали производить клетки крови в правильных соотношениях, что устранило характерный для стареющих HSC дисбаланс, ослабляющий иммунитет.
По словам Гаффари, результаты показывают, что старение кроветворных стволовых клеток не является жестко зафиксированным исходом: «Мы обнаружили, что старые кроветворные стволовые клетки способны вернуться к молодому состоянию — они могут восстановиться».
Интересно, что обработанные конканамицином A клетки показали успешную приживаемость при трансплантации — несмотря на то, что старые HSC обычно плохо подходят для пересадки. Это говорит о том, что аналогичная процедура «омоложения» вне организма потенциально могла бы повысить эффективность трансплантаций у людей.
Исследователи подчеркивают, что пока результаты получены только на мышах, и требуется дальнейшее изучение безопасности и применимости метода. Тем не менее работа указывает на ключевую роль лизосомальной дисфункции как движущей силы старения стволовых клеток. В будущем воздействие на этот механизм может помочь поддерживать здоровье кроветворной и иммунной системы у пожилых людей, снижать риск возрастных заболеваний крови и, возможно, влиять на процессы старения в целом.
Результаты опубликованы в журнале Cell Stem Cell.