Naujas kelias atgal į jaunystę: mokslininkai atskleidžia, kaip ląstelės mokosi dalintis energija

Mitochondrijos daugelyje mūsų ląstelių su amžiumi nyksta, lėtėja ir susidėvi. Kai jos ima dirbti ne visu pajėgumu, ląstelės praranda gyvybingumą ir gali prisidėti prie įvairių ligų. Tai gali paveikti tiek širdį, tiek smegenis ir kitus organus.

Teksaso A M universiteto tyrėjai pasitelkė specialias nanodaleles, vadinamas nanogėlėmis. Jos sugeria žalingas deguonies formas ir taip sužadina genus, kurie padidina mitochondrijų kiekį žmogaus kamieninėse ląstelėse. Tokios ląstelės tampa tarsi energijos donorais.

Kaip veikia mitochondrijų perdavimas?

Svarbiausia tai, kad sustiprintos kamieninės ląstelės gali pasidalyti mitochondrijomis su senomis ar pažeistomis kaimyninėmis ląstelėmis. Tai labiau primena baterijų pakeitimą nei paprastą įkrovimą, tačiau rezultatas toks pats. Ląstelės, kurios buvo nusilpusios, vėl ima atlikti savo funkcijas.

Tyrimo vadovas Akhileshas Gaharwaras aiškina, kad sveikos ląstelės buvo tarsi išmokytos dalytis perteklinėmis mitochondrijomis su silpnesnėmis. Padidinus mitochondrijų skaičių donorinėse ląstelėse, senstančios ląstelės gali atgauti gyvybingumą be genetinių pakeitimų ar vaistų. Tai ypač žada švelnesnes gydymo strategijas.

Nanogėlių vaidmuo

Nanogėlės pagamintos iš molibdeno disulfido ir turi smulkių porų. Dėl jų jos veikia kaip kempinės, sugeriančios reaktyvias deguonies daleles, kurios kelia stresą audiniams. Šis streso sumažinimas suaktyvino genus, skatinančius mitochondrijų gamybą kamieninėse ląstelėse.

Kamieninės ląstelės ir taip natūraliai geba dalytis mitochondrijomis, bet šiame eksperimente jų turėjo gerokai daugiau nei įprastai. Dėl to energijos perdavimas kitiems audiniams tapo stipresnis. Tyrėjai pastebėjo, kad perteiktų mitochondrijų kiekis buvo maždaug dvigubai didesnis nei tikėtasi.

Galimos taikymo sritys

Ypač gerų rezultatų pasiekta su lygiųjų raumenų ląstelėmis širdyje. Jų padaugėjo kelis kartus, o širdies ląstelėse, paveiktose chemoterapijos, išgyvenamumas aiškiai pagerėjo. Tai leidžia manyti, kad metodas gali padėti atkurti audinius po žalingo gydymo.

Mokslininkai svarsto, kad ateityje šį būdą būtų galima taikyti įvairiose kūno vietose. Pavyzdžiui, šalia širdies ir kraujagyslių ligoms, arba raumenyse sergant raumenų distrofija. Genetikas Johnas Soukaras pabrėžia, kad galimybių spektras yra labai platus.

Ateities žingsniai ir atsargumas

Vis dėlto patys tyrėjai pripažįsta, kad tai tik ankstyvas etapas. Kol kas rezultatai gauti laboratorijoje, todėl kitas žingsnis bus bandymai su gyvūnais ir vėliau su žmonėmis. Tik tada paaiškės, kur tiksliai tokias ląsteles saugu implantuoti ir kokios dozės tinkamiausios.

Ilgalaikis poveikis dar turi būti kruopščiai ištirtas. Tačiau mokslininkai viliasi, kad sustiprinus natūralų ląstelių energijos dalijimosi mechanizmą, ateityje būtų galima sulėtinti ar net iš dalies atsukti kai kuriuos ląstelių senėjimo procesus.