Hoe verjonging van stamcellen tot gezonder ouder worden kan leiden

Hoe verjonging van stamcellen tot gezonder ouder worden kan leiden
Verouderde bloedvatcellen, weergegeven in rood en groen, met blauwe kernen, met een leeftijdsgebonden stoornis.
Michael Gutkin, CC BY-SA

"Rampant" en "ouderen" zijn woorden die zelden in dezelfde zin worden gebruikt, tenzij we het hebben over het percentage mensen ouder dan 65 dat al jaren wereldwijd bestaat.

Levensverwachting is aanzienlijk toegenomen, maar het is nog onbekend hoeveel van die jaren in goede gezondheid zullen worden geleefd.

Als onderzoeker van bloedkankers en veroudering, denk ik onvermijdelijk na over hoe in de komende decennia een zeer groot deel van de bevolking zal omgaan met kankerbehandelingen. Doen we het beste om de bijwerkingen te beheren of zelfs om het ouder worden zelf te beheren? Konden we alleen wijsheid verzamelen in plaats van pijn en pijn?

Verjongingsstrategieën ooit klonk het als science fiction, maar ze worden steeds veelbelovender. Nieuw onderzoek van mijn instelling, Weill Cornell Medical College, suggereert dat transplantatie van jonge bloedvatcellen verouderde stamcellen verjongt bij muizen, wat de functie van het oudere bloedsysteem stimuleert. Het vertoont ook tekenen dat het zou kunnen helpen bij het herstel van de bijwerkingen van kankertherapie voor mensen.

Wat gebeurt er met ons bloedsysteem naarmate we ouder worden?

Van de meer dan 7 miljard mensen op aarde, meer dan 600 miljoen zijn leeftijd 65 en ouder. Deze groep wordt voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid verwacht dat 2020 groter is dan het aantal kinderen jonger dan 5. Veroudering is een risicofactor voor veel aandoeningen, zoals bloedkanker, zodat we kunnen voorzien dat verouderende landen zich moeten voorbereiden op de gevolgen in de gezondheidszorg.

Het bloedsysteem, ook wel genoemd het hematopoietische systeem, is verantwoordelijk voor de productie van bloedcellen gedurende iemands leven. We weten dat met de jaren de functie afneemt.

Alle bloedcellen zijn afgeleid van een hiërarchisch systeem, met gemeenschappelijke vooroudercellen, hematopoietische stamcellen genoemd, aan de top. In de loop van iemands leven zullen deze cellen continu alle soorten bloedcellen leveren die we nodig hebben, inclusief verschillende soorten immuuncellen.

Naarmate we ouder worden, worden bloedstamcellen minder goed in staat om op het beste van hun vermogen te presteren. Dit resulteert in een verminderd vermogen om infecties te bestrijden en verhoogde incidentie van bloedkanker in de over-65-populatie.

Oudere patiënten zijn ook vaak geen goede kandidaten voor beenmergtransplantatie, de remedie voor veel bloedaandoeningen. Dit komt door een hogere mate van complicaties na transplantatie, die ook wordt beperkt door voldoende aantallen stamcellen te hebben om het hematopoëtische systeem bij een volwassene te reconstitueren. Daarom zijn er strategieën nodig om het herstel van bloedstamcellen te ondersteunen om de pool van mogelijke ontvangers van beenmergtransplantaten uit te breiden.

Bloedvatcellen en hoe ze werken

Bloedvatcellen, of endotheel cellen, zijn een bepaald celtype dat de binnenkant van bloedvaten lijnen. Ze dragen bij aan de vorming van slagaders, aders en haarvaten. Lange tijd werden endotheelcellen gezien als een passief kanaal voor bloed.

In de afgelopen jaren hebben wetenschappers echter een nieuwe rol voor deze cellen gezien. Ze ontdekten dat bloedvatcellen actief nabijgelegen stamcellen ondersteunen en orgelregeneratie begeleiden.

Dus in plaats van een leidingsysteem kunnen we denken aan bloedvatcellen die meer op actieve supporters lijken die in een rij staan ​​voor een wielrenner. Deze dynamische rol is waar gebleken voor veel organen, waaronder degene die verantwoordelijk is voor het maken van nieuwe bloedcellen, het beenmerg.

In het merg worden bloedstamcellen gevonden in nauw contact met de bloedvatencellen, die veel soorten stoffen bieden, zoals KIT-ligand dat stamcellen op hun best moeten blijven presteren.

Naarmate we ouder worden, neemt de ondersteunende functie van het endotheel af en raken ze disfunctioneel. Ze kunnen nog steeds de basisfunctie van architectuurondersteuning voor de bloedstroom vervullen, maar ze zijn minder in staat om nabijgelegen stamcellen te ondersteunen.

A recente studie van Weill Cornell Medical College laat zien dat oudere bloedvatcellen ervoor zorgen dat jonge bloedstamcellen oud worden. Onder leiding van Dr. Jason Butler en Dr. Michael Poulos isoleerde het onderzoek bloedvatcellen van jonge of oude muizen en kweekte ze in petrischalen met bloedstamcellen.

De bias van de jonge bloedstamcellen vertoonde een neiging om meer van één type immuuncellen, myeloïde cellen, te produceren, wat een kenmerk is van veroudering.

In een aanvullend experiment in de studie verjongden de jonge cellen de oude cellen. Het team ontdekte dat de verjongde oude cellen in staat waren om een ​​gezond bloedsysteem te creëren wanneer ze terug in muizen werden getransplanteerd.

De groep gaf de muizen vervolgens een sterke dosis straling van het hele lichaam, vergelijkbaar met wat patiënten voorafgaand aan de behandeling hadden ondergaan beenmerg transplantatie. Vervolgens infundeerden ze de muizen met endotheelcellen geïsoleerd uit jonge muizen. Ze ontdekten dat de bloedvatinfusies het herstel van het hematopoietische systeem versterkten en de bloedstamcelfunctie herstelden bij verouderde muizen.

Toen het team een ​​beenmergtransplantatie op de muizen modelleerde, merkten ze zelfs op dat muizen geïnfuseerd met endotheelcellen een gezond bloedsysteem terugwonnen, zelfs als het aantal getransplanteerde bloedstamcellen suboptimaal was.

Voordelen in het vooruitzicht?

Het onderzoek toont aan dat jonge bloedvaten de functies van bloedstamcellen mogelijk kunnen verjongen en de effecten van medisch geïnduceerde stress, zoals stralingstherapie. De endotheelcellen beschermden ook andere organen die werden beïnvloed door straling door het hele lichaam, inclusief de darm, huid, milt en lever.

Deze wereldwijde bescherming heeft veel potentiële voordelen voor degenen die kankertherapie ondergaan, legde Butler in een verklaring uit. Die voordelen omvatten een kortere hersteltijd, minder vatbaarheid voor infecties en een lager aantal bloedstamcellen dat nodig is om een ​​succesvolle transplantatie te bereiken. De infusie van endotheelcellen zou dus de complicaties voor oudere patiënten kunnen verlagen, zei Butler.

Op dit moment verkennen verschillende groepen endotheelcellen als ondersteunende strategie voor bloedstamcellen, in muizen en niet-menselijke primaten.

Onderzoekers zijn het eens over twee zeer relevante kwesties die de klinische toepassing van deze bevindingen zullen beïnvloeden.

Ten eerste blijven de geïnfundeerde bloedvatcellen tijdelijk rondhangen, wat een lagere kans op een mogelijk toxisch of ongewenst neveneffect betekent. Ten tweede zouden de infusies werken als aanvullende therapie voor reeds bestaande klinische protocollen, een soort upgrade van standaardbehandeling. Dit zou de klinische vertaling van deze bevindingen mogelijk kunnen versnellen.

The Conversation"De kogels zijn er al; dit is een betere ", zei Poulos.

Over de auteur

Elisa Lazzari, postdoctoraal medewerker in de biomedische wetenschappen, Cornell University

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

{amazonWS: searchindex = Boeken; trefwoorden = stamceltherapie; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}