Hur föryngring av stamceller kan leda till hälsosammare åldrande

Hur föryngring av stamceller kan leda till hälsosammare åldrande
Åldrade blodkärlsceller, visade i rött och grönt, med blåkärnor, med åldersrelaterad defekt.
Michael Gutkin, CC BY-SA

"Rampant" och "older" är ord som sällan används i samma mening, om inte vi talar om andelen människor över 65 år över hela världen.

Förväntad livslängd har ökat avsevärt, men det är fortfarande okänt hur många av dessa år kommer att leva i god hälsa.

Som forskare av blodcancer och åldrande tänker jag oundvikligen på hur under de närmaste årtiondena en mycket stor del av befolkningen kommer att hantera cancerbehandlingar. Gör vi det bästa för att hantera biverkningarna, eller till och med för att hantera åldrande själv? Kan vi bara ackumulera visdom, i stället för värk och smärta?

Föryngringsstrategier en gång lät som science fiction, men de blir mer och mer lovande. Ny forskning från mitt institut, Weill Cornell Medical College, föreslår att transplantation av unga blodkärlsceller föryngrar åldrade stamceller hos möss, vilket ökar äldre blodsystemfunktion. Det visar också tecken på att det kan hjälpa till med att återställa biverkningarna av cancerbehandling för människor.

Vad händer med vårt blodsystem när vi åldras?

Av de över 7-miljardarna på jorden, mer än 600 miljoner är ålder 65 och äldre. Denna grupp, för första gången i mänsklig historia, förväntas av 2020 vara större än antalet barn under åldern 5. Åldrande är en riskfaktor för många villkor, såsom blodcancer, så vi kan förutse att åldrande länder ska förbereda sig för att hantera konsekvenserna i vården.

Blodsystemet, även kallat det hematopoietiska systemet, är ansvarig för att producera blodceller i hela människans liv. Vi vet att med sin ålder minskar sin funktion.

Alla blodkroppar härstammar från ett hierarkiskt system, med vanliga stamceller, som kallas hematopoetiska stamceller, vid dess apex. Under en persons liv kommer dessa celler kontinuerligt att leverera alla typer av blodceller vi behöver, inklusive olika typer av immunceller.

När vi åldras blir blodstamcellerna mindre förmåga att utföra så gott som möjligt. Detta resulterar i en minskad förmåga att bekämpa infektioner och ökad förekomst av blodcancer i över-65-populationen.

Äldre patienter är också ofta inte bra kandidater för benmärgstransplantation, botemedel mot många blodproblem. Detta beror på en högre grad av komplikationer efter transplantation, vilket också begränsas av att ha tillräckligt med stamceller för att rekonstruera det hematopoietiska systemet hos en vuxen. Därför behövs strategier för att stödja återställning av blodstamcellceller för att expandera poolen av möjliga benmärgstransplantatmottagare.

Blodkärlsceller och hur de fungerar

Blodkärlceller, eller endotelceller, är en särskild celltyp som linjer insidan av blodkärlen. De bidrar till att bilda artärer, vener och kapillärer. Under lång tid har endotelceller uppfattats som en passiv ledning för blod.

Men de senaste åren har forskare sett en ny roll för dessa celler. De upptäckte att blodkärlsceller aktivt upprätthåller närliggande stamceller och leder organregenerering.

Så, i stället för ett rörsystem, kan vi tänka på blodkärlsceller mer som aktiva anhängare som är upptagna längs en cyklistlöpning. Denna dynamiska roll har visat sig vara sant för många organ, inklusive den som är ansvarig för att skapa nya blodkroppar, benmärgen.

I musen finns blodstamceller i nära kontakt med blodkärlsceller, vilket ger många typer av ämnen, såsom KIT ligand att stamcellerna måste fortsätta att fungera som bäst.

När vi blir äldre minskar endotelcellsunderstötningsfunktionen, och de blir dysfunktionella. De kan fortfarande utföra den grundläggande funktionen av arkitektoniskt stöd för blodflödet, men de kan inte stödja närliggande stamceller.

A färsk studie från Weill Cornell Medical College visar att äldre blodkärlsceller gjorde att unga blodstamceller fungerade gamla. Leds av Dr. Jason Butler och Dr. Michael Poulos, isolerade blodkärlsceller från unga eller gamla möss och växte dem i petriskålar med blodstamceller.

Den biologiska bias av unga blodstammar visade en tendens att producera mer av en typ av immunceller, myeloidceller, vilket är ett kännetecken för åldrande.

I ett komplementärt experiment i studien föryngrade de unga cellerna de gamla. Teamet upptäckte att de föryngrade gamla cellerna kunde skapa ett hälsosamt blodsystem när de transplanterades tillbaka till möss.

Gruppen gav sedan möss en stark dos av helkroppsstrålning, som liknar vad patienterna genomgår före benmärgstransplantation. Därefter infunderade de mössen med endotelceller isolerade från unga möss. De fann att blodkärlsinfusionerna förbättrade återhämtningen av det hematopoietiska systemet och återställd blodstamcellsfunktion hos åldrade möss.

När laget modellerade en benmärgstransplantation på mössen såg de till och med att möss infunderade med endotelceller återfick ett friskt blodsystem, även om antalet transplanterade blodstamceller var suboptimalt.

Fördelar framåt?

Studien visar att unga blodkärl potentiellt kan föryngra blodstamcellsfunktionerna och mildra effekterna av medicinskt inducerad stress, såsom strålterapi. Endotelcellerna skyddade också andra organ som drabbats av strålning i hela kroppen, inklusive tarm, hud, mjälte och lever.

Detta globala skydd har många Potentiella fördelar För dem som genomgår cancerbehandling, förklarade Butler i ett uttalande. Dessa fördelar inkluderar en kortare återhämtningstid, mindre mottaglighet för infektioner och sänker antalet blodstamceller som behövs för att uppnå en lyckad transplantation. Infusion av endotelceller kan därmed sänka komplikationsfrekvensen för äldre patienter, menar Butler.

Vid denna tidpunkt utforskar flera grupper endotelceller som stödstrategi för blodstamceller, i möss och icke-humana primater.

Forskare är överens om två mycket relevanta frågor som kommer att påverka den kliniska tillämpningen av dessa resultat.

Först sticker de infunderade blodkärlscellerna övergående, vilket innebär lägre risker för eventuell giftig eller oönskade bieffekt. För det andra skulle infusionerna fungera som en kompletterande terapi för kliniska protokoll som redan finns, en typ av uppgradering av standardbehandling. Detta kan potentiellt påskynda den kliniska översättningen av dessa fynd.

Avlyssningen"Kulorna är redan där; Det här är en bättre, säger Poulos.

Om författaren

Elisa Lazzari, postdoktorsexamen i biomedicinska vetenskaper, Cornell University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = stamcellsterapi; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}