Hur celler blir yngre igen

Forskare upptäcker källan av ungdom för celler

2013/06/12

Ulm forskare har kommit till en ungdomskälla för celler på banan. Som i facktidningen „forskning“ av den tyska forskningsstiftelsen (DFG) är proteinet „RhoGTPas Cdc42“ ansvarig för åldrandet av stamceller. När stamceller åldras, kan de inte längre göra blod, försämra kroppens immunförsvar och producera färre röda blodkroppar. Detta leder till åldersrelaterad anemi, vilket leder till en försvagning av kroppen. I experiment med genetiskt konstruerade möss har forskare nyligen reverserat denna process genom att hämma proteinaktivitet och föryngrande celler.

Åldrande av blodstamceller leder till försvagningen av kroppen
Hartmut Geiger, professor i dermatologi och allergi vid universitetssjukhuset Ulm, och hans team studerade åldrandet av blodstamceller i möss. Hematopoietiska stamceller finns främst i benmärgen, där de bildar otaliga nya blodkroppar varje dag. De producerar röda blodkroppar som är ansvariga för syretransport och vita blodkroppar, som spelar en viktig roll i immunsystemet. Dessutom bildar de blodplättar, vilka är ansvariga för blodets koagulering. Medan blodcellerna har en begränsad livslängd och delar lite är blodstamceller nästan obestämbart delbara. Endast åldringsprocessen innebär att stamcellerna inte längre kan bilda blod på ett korrekt sätt.

Geiger och hans kollegor lyckades reversera detta fenomen i möss efter att de först visat att blodstamceller åldras snabbare på grund av ökad RhoGTPase Cdc42 proteinaktivitet. Forskarna observerade att hämning av proteinet i mössen ledde till en omorganisation av stamcellerna, vilket föryngrade dem på ett hållbart sätt. „Åldringsprocessen kan därför vändas vid denna tidpunkt. Detta tillvägagångssätt kan initialt hjälpa till med musen att deras immunförsvar fortfarande fungerar bra i ålderdom och den åldersrelaterade anemien saktas ner ", skriver Geiger i tidningen. „Huruvida dessa resultat kan överföras till människor och därigenom ge nya terapeutiska tillvägagångssätt, forskning måste upptäckas under de närmaste åren. Det blir emellertid klart att åldrande på molekylär och cellulär nivå inte behöver vara en envägsgata.“

Kan åldrandet av cellerna stoppas i framtiden??
I framtiden kan det därför vara möjligt att inte bara sluta åldrandet, utan även att vända om det. Men det finns fortfarande en lång väg att gå. Eftersom inte bara blodstamcellerna utan också alla andra celler i kroppen åldras. Således minskar organens funktion med åldern. Om forskningen lyckas med att dechiffrera denna process kan lungorna, hjärtat, njurarna och leveren också fungera längre och bättre. Detta kan vara ett viktigt bidrag till hälsan i ålderdom, vilket i sista hand skulle möjliggöra ett längre och hälsosammare liv. För närvarande är emellertid forskaren av åldrande inte oroad över konkreta åtgärder, utan snarare med avkodningen av molekylära mekanismer för cellåldring.

„Framför allt är det modellorganismer som jäst, rundorm, fruktfluga eller mus som hjälper forskare att fundamentalt avlägsna åldrandet“ så violinist. Deras fördel är framför allt att de åldras mycket snabbt jämfört med människor. För en jästcell är det bara några dagar, för en mus tre år. Samtidigt är det också känt att vissa åldringsmekanismer i jäst, mask och mus fungerade mycket lika, förklarar forskaren. Detta kan hävda att resultaten kan åtminstone delvis överföras till den mänskliga organismen.

Telomerer påverkar åldrandet av cellerna
Oavsett dessa mekanismer åldras varje organism också individuellt, eftersom varje cell innehåller individuellt DNA, genetiskt material, vilket bland annat kodar för ritningarna för cellproteinerna. Dessa proteiner och proteinkonstruktioner ger cellen med allt som behövs. Eftersom cellåldring är associerad med minskad cellfunktion, föreslår forskare att både skadade DNA och skadade proteiner är ansvariga för åldringsprocessen.

I detta sammanhang fokuserar forskningen också på så kallade telomerer, som upptäcktes av de amerikanska cellbiologerna Elizabeth Blackburn, Carol Greider och Jack Szostak. Forskarna fick Nobelpriset för medicin. Telomore är kulminationen av kromosomer, bärarna av cellens genom. De sitter som skyddande kepsar i slutet av kromosomerna och ser till att de inte brinner. På så sätt förhindrar telomerer att ändarna blir igenkända som ett skadat genom och kämpas av immunsystemet. „Men telomeren förkortas med varje celldelning. Om de faller under en kritisk längd stannar cellen uppdelning eller dör. Ju äldre en människa är, desto kortare är telomererna av dess kromosomer“, rapporterar Geiger. „Proteintelomeraset är en slags antagonist som saktar åldringsprocessen genom att se till att dessa skyddshattar inte är för korta. Men inte alla celler har tillräckligt med detta livsförlängande enzym. En teori förutsätter att telomerlängden är en indikator på cellförväntad livslängd.“ Trots detta skulle behandling med telomerasläkemedel inte vara en lösning eftersom inte bara stamceller utan även cancerceller innehåller telomeras. Således, även om telomerasläkemedel skulle sakta ner åldringsprocessen, bidrar de samtidigt till cancer. (Ag)