Стволовые клетки восстанавливают мышечную ткань у пожилых
Исследователь из Университета Торонто (Канада) Пенни Гилберт (Penney Gilbert) опубликовала в журнале Nature Medicine разработанный ею метод восстановления с помощью стволовых клеток силы и функциональности мышц, ослабевающие с возрастом.
Скелетные мышцы выполняют наиболее важные функции организма – глотание, моргание, сидение, которые у пожилых людей ослабевают.
«После 75 лет теряется до 15% мышечной массы ежегодно, и это необратимо», — говорит Гилберт, доцент Института биоматериалов и биомедицинской инженерии (Institute of Biomaterials & Biomedical Engineering (IBBME) и Центра клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли (Donnelly Centre for Cellular & Biomolecular Research (CCBR).
Отслеживая сигнальные пути клеток у двухлетних мышей (что, примерно, соответствует 80 годам жизни человека), исследователи под руководством профессора Хелен Блау (Helen Blau) установили, что в процессе старения в стволовых клетках активируется сверх меры сигнальный путь, называемый путем р38 МАР-киназы. Это угнетает пролиферацию стволовых клеток и возможность их дифференцировки в зрелые клетки мышечной ткани. И, хотя в пожилом организме стволовые клетки продолжают делиться, их количество увеличивается незначительно.
Исследователи установили, что воздействие определённым препаратом в сочетании с культивированием клеток на специальном гидрогеле, блокирует пути р38 MAP-киназы, что позволило старым стволовым клеткам эффективно делиться и превращаться в клетки-предшественники мышц.
«Мы показали, что в результате старения стволовые клетки мышечной ткани постепенно теряют функции «стволовости». Наш метод не «обращает время вспять» для старых стволовых клеток, теряющих свои функции, скорее, он стимулирует деление и дифференциацию клеток, ещё сохранивших свою функциональность», — говорит один из авторов исследования доктор Бенджамин Косгров (Benjamin Cosgrove). «Важно подчеркнуть, что это не является панацеей от старения в целом», — предупреждает Блау. Такое лечение стволовыми клетками будет использоваться для восстановления локализованных повреждений сравнительно небольших мышц, таких как мышцы горла, глаз или бедра.
Стволовые клетки, «омоложенные» искусственным путём, трансплантировали старым мышам. Дальнейшее исследование показало, что стволовые клетки заняли свои естественные ниши и активно приступили к делению, восстанавливая функциональность мышечной ткани.
«Проводя эксперименты на мышах, мы можем в течение недели увеличить в 60 раз количество стволовых клеток, взятых у старого животного, а затем трансплантировать их обратно, чтобы восстановить повреждённые мышцы», – объясняет Блау.
Одной из существенных проблем пожилых людей, перенесших процедуру замены тазобедренного сустава, является восстановление скелетных мышц вокруг сустава, повреждённых в процессе операции. Исследователи полагают, что их работа может помочь пожилым людям восстанавливаться после перенесённого эндопротезирования.
«Локальная трансплантация стволовых клеток может значительно повысить качество жизни пациента», — говорит Блау. «Одним из преимуществ метода является то, что клетки будут браться из собственных мышц больного, что исключает проблемы с иммунным ответом».
