Εξάλειψη των ‘κυττάρων ζόμπι’ στα αιμοφόρα αγγεία: Κλειδί για τη θεραπεία του διαβήτη;
Τα γερασμένα κύτταρα ονομάζονται μερικές φορές “κύτταρα ζόμπι” επειδή είναι, κατά κάποιο τρόπο, αθάνατα. Τα κύτταρα σταματούν να διαιρούνται λόγω στρες ή βλάβης, αλλά παραμένουν στο σώμα και προκαλούν προβλήματα στο πλαίσιο της γήρανσης.
“Ζόμπι” κύτταρα στα αιμοφόρα αγγεία μπορεί να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη μεταβολικών ασθενειών, όπως ο διαβήτης, με την πάροδο των ετών, σύμφωνα με νέα μελέτη. Και η εξάλειψη αυτών των κυττάρων ζόμπι θα μπορούσε να είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για μελλοντικές θεραπείες.
Τα κύτταρα συνήθως γίνονται γερασμένα – μια κατάσταση στην οποία σταματούν μόνιμα να διαιρούνται αλλά παραμένουν στο σώμα – ως απάντηση στο στρες. Αυτά τα γερασμένα κύτταρα μπορεί να έχουν κάποιες χρήσιμες λειτουργίες. για παράδειγμα, ορισμένα διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην επούλωση πληγών. Αλλά τα γερασμένα κύτταρα είναι επίσης γνωστό ότι συμβάλλουν σε ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, καθώς όλο και περισσότερα συσσωρεύονται στο σώμα με την πάροδο του χρόνου.
Σε προηγούμενη έρευνα με ποντίκια, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η στόχευση γερασμένων κυττάρων με φάρμακα μπορεί να ανακουφίσει διάφορα σημάδια γήρανσης και να παρατείνει την υγιή διάρκεια ζωής των ζώων, δήλωσε στο Live Science ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Mayasoshi Suda, επίκουρος καθηγητής στο Cedars-Sinai Medical Center στο Λος Άντζελες.
Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε την Πέμπτη (20 Νοεμβρίου) στο περιοδικό Cell Metabolism, η ομάδα επικεντρώθηκε στα ενδοθηλιακά κύτταρα, δηλαδή στα κύτταρα που επενδύουν τα αιμοφόρα αγγεία, και εντόπισε μια συγκεκριμένη περίπτωση στην οποία η γήρανση μπορεί να είναι επιζήμια για το μεταβολισμό. Η μελέτη υποδεικνύει επίσης μια στρατηγική για τη θεραπεία όχι μόνο μεταβολικών προβλημάτων που σχετίζονται με την ηλικία αλλά και πολλών πτυχών της γήρανσης, δήλωσε ένας ειδικός στο Live Science.
“Βρίσκοντας έναν ενοποιητικό στόχο, όπως τα αιμοφόρα αγγεία, ανοίγετε τη δυνατότητα να μπορέσετε, ταυτόχρονα, να στοχεύσετε πολύ διαφορετικές πτυχές της γήρανσης”, δήλωσε η Δρ. Christina Aguayo-Mazzucato, επίκουρη καθηγήτρια ιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ που δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Εντοπισμός επιβλαβών γερασμένων κυττάρων
Τα γερασμένα κύτταρα αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο ως παράγοντες που συμβάλλουν στην ανάπτυξη μεταβολικών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία. Αλλά οι ερευνητές εξακολουθούν να προσπαθούν να εντοπίσουν συγκεκριμένα κύτταρα στα οποία η γήρανση είναι επιβλαβής, σε αντίθεση με ευεργετική.
Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές επέλεξαν να επικεντρωθούν στα κύτταρα των αιμοφόρων αγγείων, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία των περισσότερων οργάνων και έχει αποδειχθεί ότι βοηθούν στον έλεγχο του μεταβολισμού σε πολλούς ιστούς, δήλωσε στο Live Science ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Nicolas Musi, καθηγητής ιατρικής στο Cedars-Sinai Medical Center.
Για να διαπιστώσουν εάν αυτά τα κύτταρα ήταν βασικοί οδηγοί μεταβολικών διαταραχών, οι ερευνητές έδωσαν σε μια ομάδα εργαστηριακών ποντικιών μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά για να αυξήσουν το σωματικό τους βάρος και να προκαλέσουν γήρανση στα κύτταρά τους. στη συνέχεια αφαίρεσαν τα γερασμένα ενδοθηλιακά κύτταρα για περαιτέρω μελέτη. Επιπλέον, η ομάδα εξέθεσε μια διαφορετική ομάδα ενδοθηλιακών κυττάρων σε ακτινοβολία για να προκαλέσει γήρανση και στη συνέχεια μεταμόσχευσε αυτά τα κύτταρα σε άπαχα εργαστηριακά ποντίκια με φυσιολογικό μεταβολισμό.
Η αφαίρεση γερασμένων ενδοθηλιακών κυττάρων από τα παχύσαρκα ποντίκια συσχετίστηκε με μειωμένη λιπώδη μάζα, βελτιωμένα επίπεδα σακχάρου στο αίμα και συνολική μείωση της μεταβολικής δυσλειτουργίας. Αντίθετα, η μεταμόσχευση γερασμένων κυττάρων σε άπαχα ποντίκια συσχετίστηκε με υψηλότερα επίπεδα σακχάρου στο αίμα και αντίσταση στην ινσουλίνη.
“Όταν αυτά τα κύτταρα εισέρχονται σε αυτή την αδρανή κατάσταση γήρανσης, αρχίζουν να παράγουν φλεγμονώδεις ουσίες που ονομάζονται Senescence-Associated Secretory Phenotype (SASP)”, είπε ο Musi. Αυτός ο μηχανισμός βοηθά να εξηγηθεί γιατί η αφαίρεση γερασμένων κυττάρων συσχετίστηκε με βελτιωμένο μεταβολικό ρυθμό. Τα κύτταρα συνήθως λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά από την κυκλοφορία του αίματος, όπως λίπος και γλυκόζη, για να δημιουργήσουν την ενέργεια που χρειάζονται για να λειτουργήσουν σωστά. Αλλά όταν συναντούν την επίθεση φλεγμονωδών μορίων από τα κύτταρα SASP, αυτή η διαδικασία εκτροχιάζεται, εξήγησε.
“Ο κυτταρικός μεταβολισμός αλλάζει και αυτό μεταφράζεται σε μη φυσιολογικό ιστό και στη συνέχεια σε μη φυσιολογικό μεταβολισμό ολόκληρου του σώματος”, δήλωσε ο Musi στο Live Science.
Τα ‘σενολυτικά’ είναι πιθανές θεραπείες
Σε μια δεύτερη φάση της μελέτης, οι ερευνητές θεράπευσαν και τις δύο ομάδες ποντικιών με fisetin, ένα φάρμακο που η ομάδα είχε προηγουμένως ανακαλύψει ότι μπορούσε να εξαλείψει τα γερασμένα κύτταρα. Αυτός ο τύπος φαρμάκου είναι γνωστός ως σενολυτικό. Και στις δύο ομάδες, η θεραπεία με fisetin συσχετίστηκε με λιγότερα γερασμένα κύτταρα αιμοφόρων αγγείων και βελτιωμένη ανοχή στη γλυκόζη.
Οι ερευνητές δοκίμασαν επίσης το φάρμακο σε δείγματα ιστών από έξι ενήλικες με παχυσαρκία που ήταν στην ηλικία των 40 και των 50 ετών. Παρατήρησαν μια παρόμοια μείωση των γερασμένων κυττάρων των αιμοφόρων αγγείων στον επεξεργασμένο ιστό.
Η Aguayo-Mazzucato πιστεύει ότι αυτή η μελέτη θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες που στοχεύουν τα γερασμένα κύτταρα στο καρδιαγγειακό σύστημα. “Η μεταβολική δυσλειτουργία είναι ένα πρόβλημα ολόκληρου του σώματος. Έχετε αλλοιώσεις αξιοποίησης θρεπτικών συστατικών σε πολλούς ιστούς”, είπε. Επειδή τα γερασμένα αγγειακά κύτταρα υπάρχουν σε ολόκληρο το σώμα, η στόχευσή τους σε διαφορετικά όργανα θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς να αντιμετωπίσουν μια σειρά ασθενειών, πρόσθεσε.
“Αντί να πούμε ότι θα θεραπεύσουμε τον καρκίνο ή θα θεραπεύσουμε τον διαβήτη, το Αλτσχάιμερ [ή] το Πάρκινσον ως καθορισμένες οντότητες, η ιδέα είναι να πούμε ότι είναι όλα σχετικά με την ηλικία και υπάρχουν μονοπάτια που είναι κοινά σε όλες τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία”, είπε η Aguayo-Mazzucato.
Η μελλοντική έρευνα θα πρέπει να περιλαμβάνει κλινικές μελέτες που να διερευνούν εάν η γήρανση έχει τις ίδιες επιπτώσεις στα ανθρώπινα αιμοφόρα αγγεία που παρατηρήθηκαν σε εργαστηριακά ποντίκια, είπε ο Suda.