Внутри костного мозга находятся специализированные стволовые клетки. Их задача – производство новых кровяных клеток, необходимых для работы организма. С течением времени гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) теряют свою производительность. Это негативно сказывается на иммунной системе и повышает восприимчивость к болезням, таким как анемия и рак.
Недавно ученые нашли способ повернуть вспять старение ГСК. Это может помочь при возрастных заболеваниях крови и иммунитета.
Как и другие клетки, ГСК содержат лизосомы – клеточные структуры, отвечающие за переработку. В них сложные молекулы, такие как белки и липиды, расщепляются на более простые компоненты, пригодные для повторного использования.
Оказалось, что нарушение работы лизосом является причиной многих проблем стареющих ГСК. К такому выводу пришли ученые из Медицинской школы Икана при госпитале Маунт-Синай и Университета Париж-Сите.
Эксперименты биолога Саги Гаффари на мышах показали, что лизосомы в стволовых клетках старых мышей были чрезмерно кислыми и не функционировали должным образом. Клетки, взятые у старых мышей, работали в режиме гиперактивности, ускоряя метаболизм глюкозы и нарушая активацию и использование генетической информации.
Молодые ГСК, напротив, характеризуются состоянием покоя – обратимой паузой, позволяющей клеткам сохранять стабильность и долголетие. Это также делает их более эффективными производителями кровяных клеток.
Гаффари и его команда смогли «успокоить» проблемные лизосомы в старых ГСК с помощью вещества конканамицина А, нормализовав их pH и активность.
Обработка ГСК конканамицином А перед возвращением в организм мышей увеличила способность ткани производить новые клетки крови в восемь раз.
Стабилизация лизосом также привела к тому, что старые клетки начали вести себя как молодые. Их способность к регенерации улучшилась, и они восстановили производство клеток крови в необходимых пропорциях.
По словам Гаффари, старение стволовых клеток крови – это не необратимый процесс.
Обработанные конканамицином А стволовые клетки успешно трансплантировались животным, что позволяет предположить возможность применения подобного лечения для улучшения трансплантации стволовых клеток человека.
Гаффари отмечает, что лизосомальная дисфункция является основным фактором старения стволовых клеток. Воздействие на этот процесс может позволить поддерживать здоровье крови и иммунной системы у пожилых людей и улучшить качество стволовых клеток для трансплантации.
Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Stem Cell.
