Н ово изследване показва как човешките клетки могат да бъдат ефективно „презаредени“ чрез замяна на вътрешните им батерии – микроскопични електроцентрали, наречени митохондрии – и откритието може да има широкообхватни ползи в здравеопазването и медицинските лечения.
С възрастта броят на митохондриите в повечето от нашите клетки естествено намалява, забавя се и се износва. След като започнат да функционират под пиковия си капацитет, те могат да допринесат за множество заболявания навсякъде - от сърцето до мозъка.
В това последно проучване, изследователи от Тексаския университет A&M са използвали специални частици с форма на цвете, наречени наноцветя, за да улавят вредни кислородни молекули, задействайки гени, които увеличават броя на митохондриите в човешките стволови клетки.
Най-важното е, че тези енергийно подсилени стволови клетки биха могли да споделят своите митохондрии със съседни стари и увредени клетки. Това е по-скоро смяна на батерии, отколкото презареждане, но означава, че съществуващите клетки, които са спрели да функционират, могат да се върнат към работа.
„Обучихме здрави клетки да споделят резервните си батерии с по-слабите. Чрез увеличаване на броя на митохондриите в донорските клетки можем да помогнем на стареещите или увредените клетки да възвърнат жизнеността си – без никаква генетична модификация или лекарства“, казва биомедицинският инженер Ахилеш Гахарвар.
Във видеото по-долу, клетките реципиенти (зелени) получават нови митохондрии (червени) от здрави стволови клетки.
Изработени от съединението молибденов дисулфид , наноцветята са разработени с малки дупки, които ги карат да действат като гъби, способни да абсорбират стресиращи реактивни кислородни видове в целевите тъкани. Установено е, че това отстраняване задейства експресията на гени, които повишават производството на митохондрии с няколко степени в стволовите клетки на експеримента.
Стволовите клетки са естествено изградени да споделят митохондрии, но в тези лабораторни експерименти те са имали много повече резервни енергийни станции от нормалното, което е подобрило ефекта на презареждане върху други клетки.
Изследователите съобщават, че са били споделени около два пъти повече митохондрии, отколкото обикновено се очаква, а гладкомускулните клетки, открити в сърцето, са се увеличили три до четири пъти. В сърдечни клетки, изложени на увреждаща химиотерапия, процентът на оцеляване на третираните клетки се е подобрил значително.
Изследователите предполагат, че подходът може да се използва за подмладяване на клетки навсякъде в тялото: например близо до сърцето при сърдечно-съдови проблеми или директно в мускулите при случаи на мускулна дистрофия.
„Това е доста обещаващо от гледна точка на възможността да се използва за голямо разнообразие от случаи и това е само началото. Можем да работим върху това вечно и да откриваме нови неща и нови лечения за болести всеки ден“, казва генетикът Джон Сукар.
Всичко това е много положително, но самите изследователи признават, че все още са в ранен етап. Докато настоящото проучване подкрепя възможността за използване на наночастици за подобряване на митохондриалния трансфер, следващата стъпка е да се приложи методът върху животни и хора.
Тези бъдещи тестове би трябвало да ни кажат повече за това къде в тялото биха могли да бъдат имплантирани полезните стволови клетки и какво ниво на доза би било безопасно и подходящо. Дългосрочните последици от процеса също трябва да бъдат проучени.
„Това е ранна, но вълнуваща стъпка към презареждане на стареещите тъкани, използвайки техния собствен биологичен механизъм.Ако можем безопасно да стимулираме тази естествена система за споделяне на енергията, това би могло един ден да помогне за забавяне или дори обръщане на някои ефекти от клетъчното стареене“, казва Гахарвар.
