Омоложение стволовых клеток
Исследователи под руководством доктора Джейсона Батлера (Jason Butler) из Корнеллского университета обнаружили, что функциональные характеристики кроветворных стволовых клеток сильно зависят от состояния сосудов.
На рисунке изображен дефект сосудистой стенки вследствие возрастных изменений: повышенное содержание активных форм кислорода (пурпурного цвета) в эндотелии сосудов костного мозга (красного и зеленого цвета с синими ядрами) может препятствовать их способности поддерживать в норме функции стволовых клеток. Источник: Journal of Clinical Investigation.
Трансплантация эндотелиальных клеток сосудов молодых мышей пожилым особям приводит к «омолаживанию» собственных стволовых клеток: последние приобретают функции молодых клеток, что приводит к оздоровлению системы крови и обеспечивает более быстрое восстановление после противоопухолевого лечения.
Кроветворные, или гемопоэтические, стволовые клетки (ГСК) локализуются к костном мозге и дают начало всем типам клеток крови. При старении организма ГСК также претерпевают возрастные изменения, что отражается на клеточном составе крови и ведет к снижению устойчивости организма к инфекциям, а также к предрасположенности к лейкозам, например, острому миелобластному лейкозу (ОМЛ), который характеризуется присутствием в периферической крови незрелых клеток – миелобластов).
Батлер и его группа сообщают, что возраст эндотелиальных клеток сосудов костного мозга оказывает влияние на функциональное состояние стволовых клеток. Кроме того, в исследовании на мышах они нашли способ «омолодить» их путем трансплантации эндотелиальных клеток более молодого организма.
Исследователи выделили эндотелиальные клетки молодых и пожилых особей и совместили их в чашках Петри с молодыми или старыми стволовыми клетками. В образцах, в которых совместили молодые эндотелиальные со старыми стволовыми клетками, было отмечено улучшение функциональных характеристик последних. При трансплантации обратно в организм мышей эти стволовые клетки дали начало здоровым клеткам крови.
В других образцах, в которых совместили старые эндотелиальные клетки с молодыми стволовыми, был отмечен противоположный эффект: стволовые клетки «состарились». Это говорит о том, что функциональные характеристики стволовых клеток крови сильно зависят от состояния клеток сосудов.
Когда исследователи пересадили молодые эндотелиальные клетки старым мышам, а потом подвергли их облучению высокой дозой, они отметили, что клеточный состав периферической крови быстро восстановился, что еще раз доказало: молодые эндотелиальные клетки сосудов улучшают функции стволовых клеток.
В другом эксперименте мышей подвергли облучению, сопоставимому с тем, что получают пациенты перед трансплантацией костного мозга (при этом в нём уничтожаются все стволовые клетки). После этого одной группе мышей ввели малое количество стволовых клеток, другой – такое же число стволовых клеток вместе с эндотелиальными клетками сосудов. Во втором случае выживаемость была выше, к тому же нормальный состав крови восстанавливался гораздо быстрее. Эндотелиальные клетки оказывали протективное действие и на другие органы, включая кишечник и селезенку.
Пожилые люди предрасположены к лейкозам, особенно к ОМЛ. Также они хуже восстанавливаются после химио- и лучевой терапии, основной побочный эффект которых – разрушение стволовых, в т.ч. кроветворных, клеток. Результаты этого исследования дают базу для совершенствования подходов лечения лейкозов и пересадки костного мозга у людей не только пожилого, но и молодого возраста; они позволяют разработать новую тактику восстановления пожилых пациентов после агрессивных методов лечения онкологических заболеваний.
Статья Michael G. Poulos et al. Endothelial transplantation rejuvenates aged hematopoietic stem cell function опубликована в The Journal of Clinical Investigation.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Weill Cornell Medicine: Transplantation of Young Blood Vessel Cells Boosts Function of Aging Stem Cells