Hvordan celler blir yngre igjen

Forskere oppdager kilde av ungdom for celler

06/12/2013

Ulm forskere har kommet til en kilde av ungdom for celler på banen. Som i handelsmagasinet „forskning“ av German Research Foundation (DFG) er proteinet „RhoGTPase Cdc42“ ansvarlig for aldringsprosessen av stamceller. Etter hvert som stamceller blir eldre, er de ikke lenger i stand til å skape blod, som svekker kroppens immunforsvar og produserer færre røde blodlegemer. Dette fører til aldersrelatert anemi, noe som resulterer i en svekkelse av kroppen. I eksperimenter med genetisk utviklede mus har forskere nylig reversert denne prosessen ved å hemme proteinaktivitet og foryngende celler.

Aldring av blodstamceller fører til svekkelse av kroppen
Hartmut Geiger, professor i dermatologi og allergi ved universitetssykehuset Ulm, og hans team studerte aldringsprosessen av blodstamceller i mus. Hematopoietiske stamceller finnes hovedsakelig i beinmarg, hvor de danner utallige nye blodceller hver dag. De produserer røde blodlegemer som er ansvarlige for oksygentransport og hvite blodlegemer, som spiller en viktig rolle i immunsystemet. I tillegg danner de blodplater, som er ansvarlige for koagulering av blodet. Mens blodceller har en begrenset levetid og deler lite, er blodstamceller nesten uendelig delbare. Bare aldringsprosessen betyr at stamceller ikke lenger kan skape blod på riktig måte.

Geiger og hans kolleger lyktes med å reversere dette fenomenet i mus etter at de først viste at blodstamceller alder raskere på grunn av økt RhoGTPase Cdc42 proteinaktivitet. Forskerne observert at inhibering av proteinet i musene førte til en omorganisering av stamceller, som forynget dem bærekraftig. „Aldringsprosessen kan derfor reverseres på dette tidspunktet. Denne tilnærmingen kunne i utgangspunktet hjelpe i musen at deres immunsystem fortsatt fungerer bra i alderdommen, og den aldersrelaterte anemi er redusert, "skriver Geiger i journalen. „Hvorvidt disse resultatene kan overføres til mennesker og dermed gi nye terapeutiske tilnærminger, forskning må finne ut i de kommende årene. Likevel blir det klart at aldring på molekylær og cellulært nivå ikke trenger å være en enveiskanal.“

Kan aldring av cellene stoppes i fremtiden??
I fremtiden kan det derfor være mulig ikke bare å stoppe aldringsprosessen, men til og med å reversere den. Men det er fortsatt en lang vei å gå. Fordi ikke bare blodstamceller, men også alle andre celler i kroppen alder. Dermed reduseres organens funksjon med alderen. Hvis forskningen lykkes med å dechifrere denne prosessen, kan lungene, hjertet, nyrene og leveren også fungere lenger og bedre. Dette kan være et viktig bidrag til helse i alderen, noe som til slutt ville gi et lengre og sunnere liv. Foreløpig er forskeren av aldring imidlertid ikke opptatt av konkrete tiltak, men heller med dekoding av molekylære mekanismer for celle-aldring.

„Fremfor alt er det modellorganismer som gjær, rundorm, fruktflukt eller mus som hjelper forskere fundamentalt å rase opp aldringsprosessen“ så fiolinist. Deres fordel, fremfor alt, er at de alderen svært raskt sammenlignet med mennesker. For en gjærcelle er disse bare noen få dager, for en mus tre år. I mellomtiden er det også kjent at noen mekanismer for aldring i gjær, orm og mus virket veldig like, forklarer forskeren. Dette kan hevde at resultatene i det minste delvis kan overføres til den menneskelige organismen.

Telomerer påvirker aldring av cellene
Uavhengig av disse mekanismene, aldrer hver organisme også individuelt, fordi hver celle inneholder individuelt DNA, genetisk materiale som blant annet koder for tegningene for celleproteinene. Disse proteiner og proteinaggregater gir cellen cellen med alt det trenger. Ettersom cellens aldring er assosiert med redusert cellefunksjon, foreslår forskere at både skadet DNA og skadede proteiner er ansvarlige for aldringsprosessen.

I denne sammenheng fokuserer forskningen også på såkalte telomerer, som ble oppdaget av de amerikanske cellebiologene Elizabeth Blackburn, Carol Greider og Jack Szostak. Forskerne mottok Nobelprisen for medisin. Telomore er kulminasjonen av kromosomer, bærerne av genomet av celler. De sitter som beskyttende kapper på slutten av kromosomene og sørger for at de ikke bryr seg. På denne måten forhindrer telomerer endene fra å bli anerkjent som et skadet genom og kjempes av immunsystemet. „Imidlertid forkortes telomerer med hver celledeling. Hvis de faller under kritisk lengde, slutter cellen å dele eller dø. Jo eldre et menneske, jo kortere er telomerene av kromosomene hans“, rapporterer Geiger. „Proteintelomerasen er en slags antagonist som bremser aldringsprosessen ved å sørge for at disse beskyttelseshettene ikke er for korte. Men ikke alle celler har nok av dette livsforlengende enzymet. En teori antar at telomere lengde er en indikator på livslang forventning.“ Likevel vil terapi med telomerase medisiner ikke være en løsning siden ikke bare stamceller, men også kreftceller inneholder telomerase. Således, selv om telomerase medisiner vil senke aldringsprosessen, samtidig stimulerer de også kreft. (Ag)