От стареене към регенерация: Неочакваните ползи от старите "зомби" клетки

Ваня Милева Последна промяна на 16 май 2023 в 07:13 2280 0

Червен петнист тритон Notophthalmus viridescens

Кредит Maximina Yun

Видът саламандър, изследван от групата на Юн: червен петнист тритон Notophthalmus viridescens. Изследвайки саламандрите, които имат забележителни регенеративни способности, изследователите откриват, че наличието на застаряващи клетки ускорява процеса на регенерация на крайниците. Клетките отделят фактори, които сигнализират на зрелите мускулни влакна да се дедиференцират в мускулни прогениторни клетки, което засилва регенерацията. Това откритие може да помогне на изследователите да разберат защо хората имат ограничени регенеративни способности и потенциално да разработят нови методи за лечение на свързаните с възрастта заболявания.

Ново проучване показва, че т.нар. сенесцентни клетки, т.е. клетки, които трайно са спрели да се делят, стимулират производството на нови мускулни клетки, за да подобрят регенерацията на загубени крайници при саламандрите.

Свързаните със стареенето и болестите сенесцентни клетки могат да имат и регенеративни свойства. Изследвайки саламандрите, изследователите откриват, че сенесцентните клетки ускоряват регенерацията на крайниците, като сигнализират на мускулните влакна да се дедиференцират, което може да доведе до нови методи за лечение на свързаните с възрастта заболявания.

Сенесцентните клетки са клетки, които трайно са спрели да се делят в отговор на клетъчен стрес, но не са умрели. С напредването на възрастта броят на стареещите клетки в организма се увеличава. Понастоящем това натрупване се счита за един от отличителните белези на стареенето и е свързано с различни заболявания, включително рак. Истинската същност на тези клетки обаче може да е по-сложна и зависима от контекста.

Все повече доказателства сочат, че стареещите клетки могат да имат и благоприятни ефекти, като например заздравяване на рани или предотвратяване на образуването на тъканни белези.

"Преди няколко години нашата група установи, че сенесцентните клетки присъстват на ключови етапи от регенерацията на крайниците на саламандрите. Интересно е, че впоследствие други групи откриха тези клетки в други контексти на регенерация, включително при бозайници. Затова искахме да разберем дали тези клетки допринасят по някакъв начин за самата регенерация", обяснява д-р Максимина Юн (Maximina Yun), ръководител на изследователската група в Центъра за регенеративни терапии в Дрезден (CRTD) и Клъстера за високи постижения "Физика на живота" (PoL) към ТУ Дрезден и Института по молекулярна клетъчна биология и генетика "Макс Планк" (MPI-CBG).

Сенесцентните клетки подпомагат регенерацията

Учените от групата на Юн изследват саламандри. Тези животни имат уникални способности за регенерация и са в състояние да възстановяват много органи от тялото си, включително загубени крайници.

"Регенерацията на крайниците на саламандрите е интересен процес. В рамките на няколко седмици те възстановяват напълно функционален крайник", обяснява д-р Юн.

За да проверят дали наличието на стареещи клетки влияе върху процеса на регенерация на крайниците, изследователите от групата на Юн откриват начин да модулират броя на стареещите клетки в раната. Екипът забелязва, че присъствието на стареещи клетки засилва процеса на регенерация.

"Когато в раната присъстваха повече сенесцентни клетки, животните развиваха по-голяма регенерационна пъпка, или както я наричаме - бластема. Това е съвкупност от клетки, които ще формират всички необходими тъкани в новия крайник. Колкото по-голяма е бластемата, толкова повече са клетките, които ще възстановят крайника, и толкова по-бърз е процесът на регенерация. Наличието на застаряващи клетки изглежда "подхранва" процеса на регенерация", казва д-р Юн.

"Зомби" сигнализацията стимулира появата на нови мускулни клетки

Разглеждайки по-внимателно бластемата със и без влиянието на сенесцентни клетки, екипът на Юн открива нов механизъм, който засилва процеса на регенерация, и установява, че наличието на сенесцентни клетки увеличава броя на регенериращите се мускулни клетки. Те показват, че сенесцентните клетки отделят фактори, които стимулират близката мускулна тъкан да направи крачка назад в развитието си и да произведе нов мускул.

"Нашите резултати показват, че сенесцентните клетки използват комуникацията между клетките, за да повлияят на процеса на регенерация. Те отделят молекули, които сигнализират на зрелите мускулни влакна да се дедиференцират в мускулни прогениторни клетки. Тези клетки могат да се размножават сами, както и да се диференцират в нови мускулни клетки, като по този начин засилват процеса на регенерация. Тази сигнализация изглежда е важна част от подпомагането на регенерацията", казва д-р Юн.

Засега групата се фокусира върху мускулите - една от най-важните тъкани в регенериращия се крайник. Въпреки това екипът вече проучва дали сигналите на сенесцентните клетки допринасят за регенерацията и на други тъкани.

Уроците на саламандрите

Групата на Юн работи със саламандри, за да изучава процесите на регенерация и стареене.

"Саламандрите са един от малкото животински видове, които изглежда не се поддават на естествения процес на стареене. Те не развиват типичните признаци на стареене и не натрупват свързани с възрастта заболявания като рак. Освен това те имат необикновени лечебни способности", обяснява д-р Юн. Животните могат да регенерират почти всеки орган в тялото си.

Изследването на саламандрите помага на д-р Юн и колегите ѝ от CRTD да разберат принципите на процеса на регенерация и в дългосрочен план може да помогне за разрешаването на загадката защо хората имат много ограничени регенеративни способности.

Справка: “Senescent cells enhance newt limb regeneration by promoting muscle dedifferentiation” by Hannah E. Walters, Konstantin E. Troyanovskiy, Alwin M. Graf and Maximina H. Yun, 6 April 2023, Aging Cell.
DOI: 10.1111/acel.13826

Източник: From Aging to Regeneration: The Unexpected Benefits of Senescent “Zombie” Cells
TU Dresden

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !