Întinerirea celulelor stem cerebrale poate deține cheia pentru viitoarele tratamente pentru scleroză multiplă

Oamenii de știință au găsit o modalitate de a face celulele stem cerebrale mai vechi la șobolani, mai tinere. Descoperirea ar putea duce la tratamente îmbunătățite pentru bolile legate de îmbătrânire care degradează creierul și sistemul nervos.

Cercetarea se referă la celulele progenitoare de oligodendrocite (OPC), care sunt un tip de celulă stem sau celulă imatură. OPC-urile sunt esențiale pentru funcționarea sănătoasă a creierului și a restului sistemului nervos central.

OPC-urile se maturizează sau se diferențiază în oligodendrocite, care sunt celulele care produc teaca de mielină care înconjoară fibrele nervoase și păstrează semnalele electrice pe care le transportă.

Distrugerea mielinei este o caracteristică distinctivă a sclerozei multiple (SM), iar modificările legate de îmbătrânire ale OPC contribuie la proces. Îmbătrânirea poate reduce, de asemenea, funcția OPC la persoanele sănătoase.

Cercetătorii de la Universitatea Cambridge din Regatul Unit au descoperit că creșterea rigidității creierului îmbătrânit afectează funcția OPC-urilor.

Când au transplantat OPC de la șobolani mai în vârstă în creierul șobolanilor mai tineri, OPC-urile în vârstă au început să funcționeze ca OPC-urile tinere.

Rigidizarea nișei de celule stem

Echipa a stabilit în cele din urmă că pierderea funcției în OPC-uri a fost rezultatul a ceva care s-a întâmplat în micromediul lor, sau „nișa” de celule stem.

„Aici arătăm”, scriu autorii într-o lucrare publicată în revista Nature, „că micromediul OPC se întărește odată cu vârsta și că această schimbare mecanică este suficientă pentru a provoca pierderea funcției OPC-urilor legată de vârstă.”

Se pare că nișa celulelor stem reflectă modificările legate de îmbătrânire în „semnalele chimice și mecanice” pe care le trimite OPC-urilor care locuiesc în ea.

Odată ce OPC-urile în vârstă transplantate au simțit că se află într-un mediu mai tânăr și mai moale, au început să se comporte mai mult ca OPC-uri viguroase și mai tinere.

Pentru a explora ceea ce se întâmplă mai detaliat, echipa a efectuat câteva experimente de laborator cu OPC-uri și „schele biologice și sintetice pentru a imita rigiditatea creierului tânăr”.

„Întinerit molecular și funcțional”

Cercetătorii au observat că atunci când au crescut OPC-uri în vârstă pe schele din material moale, au început să se comporte mai mult ca OPC-uri tinere.

OPC-urile îmbătrânite au fost „întinerite molecular și funcțional” ca urmare a faptului că se află pe materialul mai moale.

Dimpotrivă, plasarea OPC-urilor tinere pe schele cu material mai rigid, le-a determinat să se comporte ca și cele mai vechi.

„Am fost fascinați”, spune co-autorul principal al studiului, Dr. Kevin J. Chalut, „să vedem că atunci când am crescut celule stem cerebrale tinere și funcționale pe materialul rigid, celulele au devenit disfuncționale și și-au pierdut capacitatea de a se regenera și, în fapt au început să funcționeze ca niște celule îmbătrânite.”

Dr. Chalut lucrează în Departamentul de Fizică și Institutul de Celule Stem de la Universitatea din Cambridge.

El observă, totuși, că descoperirea mai interesantă a fost aceea de a vedea vechile OPC crescând în materialul moale și cum „au început să funcționeze ca celule tinere – cu alte cuvinte, au fost întinerite”.

„Acest lucru sugerează o nouă cale de a depăși pierderea funcției legate de vârstă în acest important sistem de celule stem”, adaugă el.

Piezo1 semnalează rigiditatea nișei

Investigații ulterioare l-au determinat pe Dr. Chalut și colegii săi să se concentreze asupra unui „canal ionic mecanoresponsiv” numit Piezo1, o proteină care se află pe suprafața OPC-urilor. Ei au descoperit că Piezo1 le spune OPC-urilor dacă nișa lor este rigidă sau moale.

Când au testat reacția OPC-urilor îmbătrânite lipsite de Piezo1, cercetătorii au descoperit că celulele stem s-au comportat ca OPC-uri tinere, chiar și atunci când creșteau pe materialul de schele mai rigid.

Ei au descoperit, de asemenea, că ștergerea Piezo1 din OPC-urile din creierul șobolanilor în vârstă a condus la celule stem care se comporte ca și cum ar fi din nou tinere. Celulele și-au reluat capacitatea normală de a se regenera.

Societatea pentru Scleroză Multiplă, o organizație de caritate înregistrată în Anglia și Țara Galilor din Regatul Unit, a finanțat parțial studiul. Directorul lor de cercetare, dr. Susan Kohlhaas, spune că descoperirile „au implicații importante” pentru tratamentul SM.

„SM este necruțătoare, dureroasă și invalidantă, iar tratamentele care pot încetini și pot preveni acumularea dizabilității în timp sunt extrem de necesare”, a declarat Dr. Susan Kohlhaa.

Acest articol este doar informativ. Pentru un diagnostic corect, vă recomandăm să consultați sfatul unui medic specialist.

Scris de Sabina Tănasă