Az izomszövet azon szövetféleségek közé tartozik, melyek regenerációs képessége, különösen felnőttkorban, elhanyagolhatóan csekély. Új kutatási eredmények alapján azonban léteznek olyan jelátviteli útvonalak, melyek aktiválásával - az idősebb szervezetek izomzatában megbúvó őssejteket aktiválva - mégis elérhető az izomszövet regenerációja.
Fiatal egérből származó izomszövet: az újonnan képződő őssejtek - a kép jobb oldalán - képesek regenerálni az elhasználdóott szöveteket (Fotó: Berkeley Egyetem)
AJÁNLÓ
AZ ŐSSEJTEK TÍPUSAI
Az őssejtek fő típusai és forrásai
A felnőtt őssejtek a gyógyításban
KÖLDÖKZSINÓRVÉR-ŐSSEJTEK
A köldökzsinórvérből nyert őssejtek előnyei
KORÁBBAN:
Először alkalmaztak embrionális őssejteket az izomsorvadás kezelésére
Új lehetőség az izomsorvadás őssejtekkel történő gyógyítására
Sikeres kísérleti őssejtterápia idegrendszeri elváltozások kezelésére
Szöveteink, szerveink folyamatos megújulását az őssejtek biztosítják. Ezek azok a sejtek, melyek osztódóképességüket az egész élet során megőrzik. A funkcionálisan károsodott sejtek helyébe életünk folyamán újak lépnek, hogy az élettani folyamatok állandósága biztosítva legyen. Észre sem vesszük, de sejtjeink jó része folyamatosan megújul, kicserélődik, így tulajdonképpen mindig fiatalok maradunk. Vannak azonban olyan szövetféleségek (például az izomszövet és az idegszövet), melyekben vagy nincsenek őssejtek (illetve még nem sikerült azonosítani őket), vagy jelen vannak, aktivitásuk azonban valamilyen módon le van gátolva. Ezek a gátló mechanizmusok az életkor előrehaladtával azokat az őssejteket is érintik, melyek állandó szövetmegújulásban vesznek részt. Testünk regenerációs képessége így időskorra jelentős mértékben hanyatlik.
Korábbi tanulmányok alapján azonban már az is ismert, hogy az őssejtek időskorban is megőrzik osztódóképességüket. Ezt jól bizonyítja, hogy egy fiatal szervezet vérkeringésébe juttatva azok újra osztódásnak indulnak, mintha "megfiatalodnának". Sőt, az is kiderült, hogy fordított helyzetben, az idősebb szövetekben jelenlévő környezet gátolta a fiatal egyedből származó őssejtek működését. Ezen eredmények alapján levonható a következtetés, miszerint az öregedéssel párhuzamosan szervezetünkben olyan szabályozó molekulák szaporodhatnak fel, melyek rontják az őssejt-eredetű szövetmegújulás hatékonyságát.
Conboyék munkacsoportja két olyan, egymással ellentétes hatású jelátviteli útvonalat vizsgált, melyek az izomban található őssejtek osztódását szabályozzák. Ezek az őssejtek felszínükön egy Notch nevű receptort hordoznak, amely ha aktiválódik, beindítja a sejt növekedését és osztódását. Az említett őssejtek ugyanakkor hordozzák a TGF-béta nevű receptort is, mely egy bonyolult útvonalon keresztül gátolja a sejtek szaporodását. A két útvonal versengésének eredménye dönti el, hogy az őssejt aktivizálódik, avagy nyugvó állapotban marad: az öregedés folyamán a TGF-béta receptor indukálta útvonal kerül előtérbe, ami meggátolja az őssejt-eredetű regenerációt.
Mi történik azonban akkor, ha sikerül megakadályozni a TGF-béta jelátviteli útjának aktiválódását? A kérdés megválaszolása érdekében a kutatók kéthónapos és kétéves (emberben ez körülbelül húsz, illetve nyolcvanéves kornak felel meg) egerek izomregenerációs kapacitását hasonlították össze egymással: az egyik, idős állatokat tartalmazó kísérleti csoportban molekuláris módszerekkel gátolták a TGF-béta útvonalat. A mesterségesen előidézett sérülés - a vártnak megfelelően - a fiatal állatokban gyorsan gyógyult, mivel a hiányt izomszövet pótolta. Az idős egerekben csupán heg képződött a károsodott izomban, ahol viszont gátolták a TGF-béta jelátviteli útvonalát, ott az izomregeneráció már sokkal hatékonyabb volt - olvasható a Berkeley Egyetem sajtóközleményében.
Bár a TGF-béta jelátviteli útjának gátlásával valóban fokozható az őssejtek aktivitása, a kutatók a módszer lehetséges veszélyeire is figyelmeztetnek. A TGF-béta sejtosztódást szabályozó hatása ugyanis sok esetben fontos szerepet tölt be a tumorképződés visszaszorításában, így a mechanizmus blokkolásával megnőhet a daganatok kialakulási kockázata: a megfelelő eredményekhez emiatt előbb fel kell tárni azokat a szabályozó rendszereket, amelyek a fiatal szervezetekben lehetővé teszik az őssejtek megfelelő működését. A megfelelő molekuláris környezet "leutánzásával" lenne csak elérhető, hogy az őssejtek regenerációs kapacitását idősebb korban is vissza lehessen állítani.
Az őssejtek működését természetesen nemcsak a fent említett két útvonal szabályozza. A helyzet ennél jóval összetettebb, így naivitás lenne azt gondolni, hogy a TGF-béta jelátviteli útjának blokkolásával egyszerűen elérhetővé válna az "örök fiatalság". Az új kutatási eredmények azonban megfelelő kiindulópontként szolgálhatnak azoknak a terápiás eljárásoknak a kidolgozásához, melyekkel már a különféle eredetű degeneratív izombetegségeket is kezelni lehetne.
Ezek a kórképek ma még gyógyíthatatlanok, így már emiatt is egyértelmű a munkacsoport mostani kísérleteinek jelentősége. A tanulmány azonban jócskán túlmutat az izomregeneráció kifejlesztésében betöltött szerepén: az új vizsgálatban a szervezet saját őssejtjeit aktivizálták, így sikerült megkerülni azokat az etikai és biológiai problémákat, amelyek az emberi embrionális őssejtek átültetésekor merülnek fel. Ha az újonnan azonosított aktiváló mechanizmus - az izom-őssejtek analógiájára - más típusú őssejteknél is kivitelezhető lesz, akkor a közeljövőben egészen új távlatok nyílhatnak meg az őssejtek gyógyászati célú alkalmazásában.
[origo] egészség
