Eksperiment pokazuje da matične stanice s povećanim brojem mitohondrija mogu dijeliti energiju sa starijim i oštećenim stanicama, otvarajući novu eru u regenerativnoj medicini.
Novo istraživanje donosi obećavajuće vijesti u području regenerativne medicine – znanstvenici su otkrili kako se ljudske stanice mogu učinkovito “napuniti” zamjenom njihovih unutarnjih baterija, odnosno mitohondrija, mikroskopskih elektrana koje stanice koriste za proizvodnju energije. Ovo otkriće, piše ScienceAlert, moglo bi imati široke implikacije za zdravstvenu zaštitu i medicinske tretmane.
Mitohondriji – “baterije” naših stanica
Mitohondriji, koji se nalaze u gotovo svim našim stanicama, s godinama prirodno opadaju u broju, usporavaju i troše se. Kada rade ispod maksimalnog kapaciteta, mogu doprinijeti razvoju različitih bolesti – od kardiovaskularnih problema do neurodegenerativnih poremećaja.
U najnovijoj studiji sa Sveučilišta Texas A&M, istraživači su koristili posebne čestice u obliku cvijeta, tzv. nanocvjetove, koje uklanjaju štetne molekule kisika. Ovaj proces aktivira gene koji povećavaju broj mitohondrija u ljudskim matičnim stanicama.
Najvažnije otkriće je da te “energetski ojačane” matične stanice mogu dijeliti svoje mitohondrije sa starijim i oštećenim susjednim stanicama. Riječ je više o zamjeni baterija nego o klasičnom punjenju, ali rezultat je da stanice koje su prestale funkcionirati mogu ponovno aktivno raditi.
– Obučili smo zdrave stanice da dijele svoje dodatne baterije sa slabijima. Povećanjem broja mitohondrija unutar darivateljskih stanica, možemo pomoći starijim ili oštećenim stanicama da povrate vitalnost i to bez ikakvih genetskih modifikacija ili lijekova – kaže biomedicinski inženjer Akhilesh Gaharwar.
Što su nanocvjetovi i kako djeluju?
Nanocvjetovi, napravljeni od spoja disulfida molibdena, imaju sitne pore koje ih čine sličnima spužvama – upijaju stresne reaktivne kisikove vrste u ciljanim tkivima. Uklanjanje tih štetnih molekula pokreće gene koji značajno povećavaju proizvodnju mitohondrija u matičnim stanicama korištenim u eksperimentu.
Iako matične stanice prirodno dijele mitohondrije, u ovim laboratorijskim eksperimentima imale su ih znatno više nego inače, što je pojačalo efekt “punjenja” drugih stanica. Istraživači izvještavaju da je podijeljeno gotovo dvostruko više mitohondrija nego bi se očekivalo, a glatke mišićne stanice, poput onih u srcu, povećale su se tri do četiri puta. U srčanim stanicama izloženim štetnoj kemoterapiji, preživljavanje tretiranih stanica znatno se poboljšalo.
Potencijal primjene u medicini
Istraživači smatraju da bi se ovaj pristup mogao koristiti za obnavljanje stanica bilo gdje u tijelu – primjerice blizu srca kod kardiovaskularnih problema ili izravno u mišiće kod mišićne distrofije.
– Ovo je vrlo obećavajuće i može se primijeniti na širok spektar slučajeva, a ovo je tek početak. Na ovome bismo mogli raditi dugo i svakodnevno otkrivati nove stvari i tretmane za razne bolesti – kaže genetičar John Soukar.
No, istraživači napominju da su istraživanja još uvijek u ranoj fazi. Trenutna studija potvrđuje potencijal nanočestica za poboljšanje prijenosa mitohondrija, no sljedeći korak je testiranje na životinjama i ljudima.
Budući eksperimenti trebali bi pokazati gdje bi korisne matične stanice mogle biti implantirane u tijelo i koja bi doza bila sigurna i učinkovita. Također je potrebno proučiti dugoročne učinke ovog procesa.
– Ovo je rana, ali vrlo uzbudljiva faza prema punjenju starenja tkiva koristeći vlastitu biološku mehaniku stanica. Ako uspijemo sigurno pojačati ovaj prirodni sustav dijeljenja energije, jednog dana bi mogao usporiti ili čak preokrenuti neke učinke staničnog starenja – kaže Gaharwar.
(Ordinacija.hr)
