Pe măsură ce înaintăm în vârstă, organismul îşi pierde din capacitatea de a produce sânge şi celule imune eficiente, ceea ce contribuie la o vulnerabilitate crescută la infecţii şi boli hematologice. Un studiu recent pe animale arată că acest declin nu este obligatoriu ireversibil: printr-o intervenţie ţintită asupra unor structuri interne ale celulelor stem, cercetătorii au reuşit să restabilească funcţia acestora către un profil mai tânăr, sugerând o potenţială modalitate de a susţine producţia normală de celule sanguine la vârste înaintate.
În măduva osoasă, celulele stem hematopoietice (HSC) asigură permanent producţia de noi celule sanguine necesare organismului. Odată cu îmbătrânirea, aceste celule devin mai puţin eficiente, ceea ce afectează imunitatea şi creşte riscul de anemie şi anumite tipuri de cancer.
O echipă de cercetători de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai, din Statele Unite, şi Paris Cité University, din Franţa, a identificat un mecanism central al acestui proces şi a demonstrat, într-un model murin, că funcţia HSC îmbătrânite poate fi restabilită.
Studiul indică rolul critic al lizozomilor, compartimente intracelulare responsabile de degradarea şi reciclarea moleculelor complexe, precum proteinele şi lipidele. Autorii au observat că, în HSC ale şoarecilor vârstnici, lizozomii sunt excesiv de acizi şi disfuncţionali. Această dereglare se asociază cu o hiperactivare metabolică a celulei - în special creşterea metabolismului glucozei - şi cu perturbarea modului în care este activată şi utilizată informaţia genetică.
Spre deosebire de acestea, HSC tinere sunt caracterizate printr-o stare de repaus funcţional reversibil, care le protejează de stres şi le menţine integritatea ADN-ului, conferindu-le capacitatea de a relua producţia sanguină eficient atunci când sunt „reactivate”.
Pentru a vedea dacă disfuncţia lizozomală este reversibilă, echipa a tratat ex vivo HSC recoltate de la şoareci bătrâni cu concanamycin A, o substanţă care reduce aciditatea lizozomilor şi le normalizează activitatea. După reintroducerea celulelor tratate la animale, capacitatea ţesutului de a produce noi celule sanguine a crescut de opt ori.
În plus, HSC îmbătrânite au început să se comporte asemănător celor tinere: şi-au îmbunătăţit potenţialul de regenerare şi au reluat producţia de celule sanguine în proporţii echilibrate, corectând tendinţa celulelor vârstnice de a genera disproporţionat anumite tipuri celulare, ceea ce poate slăbi eficienţa imunităţii.
Cercetătorii concluzionează că îmbătrânirea celulelor stem sanguine nu este irreversibilă, iar reducerea hiperactivităţii lizozomale poate reseta funcţia acestora către un profil mai sănătos.
Autorii notează şi o posibilă relevanţă pentru transplantul de celule stem: în general, HSC de la vârstnici sunt mai puţin potrivite pentru transplant, însă celulele tratate cu concanamycin A au fost transplantate cu succes într-un model animal, sugerând că un tratament similar aplicat în afara organismului ar putea, în viitor, să îmbunătăţească rezultatele transplanturilor la oameni.
Întrucât cercetarea de faţă a fost realizată exclusiv pe celule de şoareci, validarea la om necesită studii suplimentare.
Studiul a fost publicat recent în revista Cell Stem Cell.
Autorii consideră că lizozomii disfuncţionali reprezintă un motor major al îmbătrânirii celulelor stem, iar intervenţiile asupra acestei căi ar putea contribui, în perspectivă, la menţinerea unui sistem sanguin şi imun mai sănătos la vârstnici şi la reducerea riscului de afecţiuni hematologice asociate vârstei.
Video: Ce sunt celule stem hematopoietice (HSC). Reţea de celule stem. Credit: Stem Cell Network (SCN, Canada)
Celulele stem hematopoietice (HSC) sunt tipul de celule stem din care derivă toate celelalte celule sanguine.
Ele se găsesc în măduva osoasă, aflată în interiorul majorităţii oaselor, locul unde se formează în mod continuu celule noi de sânge.
HSC pot genera atât celule din linia mieloidă (monocite şi macrofage, neutrofile, bazofile, eozinofile, eritrocite, megacariocite/plachete, celule dendritice), cât şi celule din linia limfoidă (limfocite T, limfocite B şi celule NK).
Studierea HSC în ultimii 50 de ani a oferit o înţelegere mult mai clară a funcţionării sistemului sanguin.
Progresele mai recente au dus la utilizarea transplantului de HSC în tratamentul unor cancere şi al altor afecţiuni ale sistemului imunitar.
