Wie die Verjüngung von Stammzellen zu einem gesünderen Altern führen könnte

Gesundheit

Wie die Verjüngung von Stammzellen zu einem gesünderen Altern führen könnte
Gealterte Blutgefäßzellen, in rot und grün, mit blauen Kernen, mit einem altersbedingten Defekt.
Michael Gutkin, CC BY-SA

"Rampant" und "old" sind Wörter, die selten im selben Satz verwendet werden, es sei denn, wir sprechen über den Prozentsatz der Menschen, die weltweit über 65 alt sind.

Lebenserwartung ist deutlich gestiegen, aber es ist noch nicht bekannt, wie viele dieser Jahre bei guter Gesundheit gelebt werden.

Als Forscher von Blutkrebs und Altern denke ich unweigerlich darüber nach, wie sich in den nächsten Jahrzehnten ein sehr großer Teil der Bevölkerung mit Krebsbehandlungen auseinandersetzen wird. Tun wir das Beste, um die Nebenwirkungen zu bewältigen oder sogar das Altern selbst zu verwalten? Könnten wir nur Weisheit anstelle von Schmerz und Schmerz ansammeln?

Verjüngungsstrategien Früher klang es wie Science Fiction, aber sie werden immer vielversprechender. Neue Forschungen von meinem Institut, dem Weill Cornell Medical College, legen nahe, dass die Transplantation von jungen Blutgefäßzellen bei Mäusen alte Stammzellen verjüngt und die Funktion des alten Blutsystems erhöht. Es zeigt auch Anzeichen, dass es in der Wiederherstellung der Nebenwirkungen der Krebstherapie für den Menschen helfen könnte.

Was passiert mit unserem Blutsystem, wenn wir älter werden?

Von den über 7 Milliarden Menschen auf der Erde, mehr als 600 Millionen sind Alter 65 und älter. Diese Gruppe wird von 2020 zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit als größer als die Anzahl der Kinder unter dem Alter 5 erwartet. Altern ist ein Risikofaktor Für viele Krankheiten, wie etwa Blutkrebs, können wir voraussehen, dass alternde Länder sich darauf vorbereiten sollten, mit den Folgen der Gesundheitsversorgung umzugehen.

Das Blutsystem, auch genannt das hämatopoetische System, ist verantwortlich für die Produktion von Blutzellen im Leben einer Person. Wir wissen, dass mit dem Alter seine Funktion abnimmt.

Alle Blutzellen stammen aus einem hierarchischen System mit gemeinsamen Vorfahrenzellen, die hämatopoetische Stammzellen genannt werden, an deren Spitze. Im Laufe des Lebens einer Person liefern diese Zellen kontinuierlich alle Arten von Blutzellen, die wir benötigen, einschließlich verschiedener Arten von Immunzellen.

Wenn wir älter werden, sind die Blutstammzellen weniger in der Lage, die beste Leistung zu erbringen. Dies führt zu einer verminderten Fähigkeit, Infektionen zu bekämpfen und erhöhte Inzidenz von Blutkrebs in der Über-65-Population.

Ältere Patienten sind häufig auch keine gute Kandidaten für eine Knochenmarktransplantation, die Heilung für viele Blutkrankheiten. Dies liegt an einem höheren Grad an Komplikationen nach der Transplantation, der auch durch eine ausreichende Anzahl von Stammzellen begrenzt ist, um das hämatopoetische System bei einem Erwachsenen wiederherzustellen. Daher werden Strategien zur Unterstützung der Gewinnung von Blutstammzellen benötigt, um den Pool möglicher Empfänger von Knochenmarktransplantaten zu erweitern.

Blutgefäßzellen und wie sie funktionieren

Blutgefäßzellen, oder Endothelzellen, sind ein bestimmter Zelltyp, der das Innere von Blutgefäßen auskleidet. Sie tragen zur Bildung von Arterien, Venen und Kapillaren bei. Seit langem werden Endothelzellen als passive Blutleitung wahrgenommen.

In den letzten Jahren haben Wissenschaftler jedoch eine neue Rolle für diese Zellen gesehen. Sie entdeckten, dass Blutgefäßzellen in der Nähe befindliche Stammzellen aktiv unterstützen und die Organregeneration steuern.

Anstatt eines Rohrsystems können wir uns Blutgefäßzellen eher wie aktive Unterstützer vorstellen, die entlang eines Radrennens aufgestellt sind. Diese dynamische Rolle hat sich für viele Organe als zutreffend erwiesen, einschließlich für dasjenige, das für die Bildung neuer Blutzellen verantwortlich ist, das Knochenmark.

Im Knochenmark finden sich Blutstammzellen in engem Kontakt mit Blutgefässzellen, die viele Arten von Substanzen bereitstellen, wie z KIT-Ligand dass Stammzellen ihre Leistung am besten erbringen müssen.

Wenn wir älter werden, nimmt die Endothelzellen-unterstützende Funktion ab und sie werden dysfunktional. Sie können immer noch die grundlegende Funktion der architektonischen Unterstützung für den Blutfluss erfüllen, aber sie sind weniger in der Lage, nahe gelegene Stammzellen zu unterstützen.

A aktuellen Studie von Weill Cornell Medical College zeigt, dass ältere Blutgefäßzellen junge Blutstammzellen alt wirken lassen. Unter der Leitung von Dr. Jason Butler und Dr. Michael Poulos isolierte die Forschung Blutgefäßzellen von jungen oder alten Mäusen und züchtete sie in Petrischalen mit Blutstammzellen.

Die Tendenz der jungen Blutstammzellen zeigte eine Tendenz, mehr von einer Art von Immunzellen, myeloischen Zellen, zu produzieren, was ein Kennzeichen des Alterns ist.

In einem komplementären Experiment in der Studie verjüngten die Jungzellen die alten Zellen. Das Team fand heraus, dass die verjüngten alten Zellen in der Lage waren, ein gesundes Blutsystem zu schaffen, wenn sie in Mäuse zurückverpflanzt wurden.

Die Gruppe gab den Mäusen dann eine starke Dosis der Ganzkörperbestrahlung, ähnlich wie bei Patienten, die sich vorher einer solchen Behandlung unterzogen Knochenmarktransplantation. Dann infundierten sie die Mäuse mit aus jungen Mäusen isolierten Endothelzellen. Sie fanden heraus, dass die Blutgefäßinfusionen die Erholung des hämatopoetischen Systems verbesserten und die Funktion der Blutstammzellen bei älteren Mäusen wiederherstellten.

Als das Team eine Knochenmarkstransplantation an den Mäusen modellierte, beobachteten sie sogar, dass Mäuse, die mit Endothelzellen infundiert waren, ein gesundes Blutsystem wiedererlangten, selbst wenn die Anzahl der transplantierten Blutstammzellen suboptimal war.

Vorteile voraus?

Die Studie zeigt, dass junge Blutgefäße möglicherweise Blutstammzellenfunktionen verjüngen und die Auswirkungen von medizinisch induziertem Stress, wie z Strahlentherapie. Die Endothelzellen schützten auch andere von Strahlung betroffene Organe im gesamten Körper, einschließlich Darm, Haut, Milz und Leber.

Dieser globale Schutz hat viele mögliche Vorteile für diejenigen, die sich einer Krebstherapie unterziehen, erklärte Butler in einer Erklärung. Diese Vorteile umfassen eine kürzere Erholungszeit, eine geringere Anfälligkeit für Infektionen und eine geringere Anzahl von Blutstammzellen, die für eine erfolgreiche Transplantation erforderlich sind. Die Infusion von Endothelzellen könnte somit die Komplikationsraten für ältere Patienten senken, sagte Butler.

Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...0/index.html Zu dieser Zeit erforschen mehrere Gruppen Endothelzellen als unterstützende Strategie für Blutstammzellen, in Deutsch: bio-pro.de/de/region/stern/magazin/...0/index.html Mäuse und Nichtmenschliche Primaten.

Die Forscher sind sich über zwei sehr relevante Fragen einig, die die klinische Anwendung dieser Befunde beeinflussen werden.

Erstens bleiben die infundierten Blutgefäßzellen vorübergehend umher, was eine geringere Wahrscheinlichkeit einer möglichen toxischen oder unerwünschten Nebenwirkung bedeutet. Zweitens würden die Infusionen als Zusatztherapie für bereits vorhandene klinische Protokolle wirken, eine Art Verbesserung der Standardbehandlung. Dies könnte möglicherweise die klinische Übersetzung dieser Befunde beschleunigen.

Das Gespräch"Die Kugeln sind schon da; Das ist eine bessere ", sagte Poulos.

Über den Autor

Elisa Lazzari, Postdoktorandin in Biomedizin, Cornell University

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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