Áttörés az öregedés elleni harcban? Képesek lehetnek a tudósok feltölteni az emberi sejtek „akkumulátorait”
Új kutatások szerint hatékonyan „tölthetők fel” az emberi sejtek a belső „akkumulátoraiknak”, a mikroszkopikus erőműveknek nevezett mitokondriumoknak a cseréjével. A texasi kutatók áttörő felfedezése, amelyről a PNAS tudományos folyóiratban számoltak be, széles körű előnyökkel járhat az egészségügyben és a különféle orvosi kezelésekben.
A sejtek elhasználódó erőművei
A legtöbb emberi sejtben található mitokondriumok száma az életkor előrehaladtával természetesen csökken, működésük lelassul és elhasználódik. Amint csúcskapacitásuk alatt kezdenek működni, hozzájárulhatnak számos betegség kialakulásához a szívtől az agyig.
A Texas A&M Egyetem kutatói most különleges, virág alakú részecskéket, úgynevezett nanovirágokat használtak a károsító oxigénmolekulák megkötésére. Ez a folyamat olyan géneket indított be, amelyek megnövelték a mitokondriumok számát az emberi őssejtekben.
A legfontosabb áttörés azonban az, hogy ezek az energiával felturbózott őssejtek képesek voltak megosztani a mitokondriumaikat a régi és sérült szomszédos sejtekkel. Ez a folyamat inkább hasonlít egy „akkumulátorcserére”, mint egyszerű feltöltésre, de azt jelenti, hogy a már működésképtelenné vált sejtek ismét munkába állhatnak.
„Betanítottuk az egészséges sejteket”
„Betanítottuk az egészséges sejteket, hogy megosszák a felesleges akkumulátoraikat a gyengébbekkel” – mondta Akhilesh Gaharwar biomedikai mérnök. „A donorsejteken belüli mitokondriumok számának növelésével segíthetünk az öregedő vagy sérült sejteknek visszanyerni vitalitásukat – genetikai módosítások vagy gyógyszerek nélkül.”
A molibdén-diszulfid nevű vegyületből készült nanovirágokat apró lyukakkal látták el, amelyek lehetővé tették, hogy szivacsként szívják fel a célzott szövetekben lévő reaktív oxigénfajtákat. Ez a folyamat beindította a mitokondrium-termelést fokozó gének működését.
Az őssejtek természetüknél fogva képesek a mitokondriumok megosztására, de ezekben a laboratóriumi kísérletekben sokkal több „erőművük” volt, ami jelentősen javította a többi sejt „újratöltésének” hatékonyságát. Körülbelül kétszer annyi mitokondriumot osztottak meg, mint normál esetben, a szívben található simaizomsejtek száma pedig három-négyszeresére nőtt. A károsító kemoterápiának kitett szívsejtek túlélési aránya jelentősen javult.
Ígéretes kezdet, de még a tesztelés elején
A kutatók szerint a megközelítés a test bármely pontján alkalmazható lehet: a szív közelében szív- és érrendszeri problémák esetén, vagy közvetlenül az izmokba izomsorvadásos esetekben.
„Ez meglehetősen ígéretes, mivel sokféle esetben alkalmazható” – mondta John Soukar genetikus. „Örökké dolgozhatnánk ezen, és minden nap új dolgokat és új betegségekre szóló kezeléseket fedezhetnénk fel.”
A kutatók azonban elismerik, hogy még a korai szakaszban tartanak. Bár a jelenlegi tanulmány alátámasztja a nanorészecskék alkalmazásának lehetőségét a mitokondrium-átvitel fokozására, a következő lépés az, hogy állatokon és embereken is teszteljék a módszert.
„Ez egy korai, de izgalmas lépés az öregedő szövetek saját biológiai gépezetükkel történő feltöltése felé” – mondta Gaharwar. „Ha biztonságosan fel tudjuk erősíteni ezt a természetes energia-megosztó rendszert, egy napon segíthet lelassítani vagy akár visszafordítani a sejtek öregedésének bizonyos hatásait.”
