بقاء سلول های بنیادی کلیدی برای سلامت خون و سیستم ایمنی

محققان UC سانفرانسیسکو (UCSF) کشف کرده اند که با افزایش سن ، سلول های بنیادی مغز استخوان که در حال پیر شدن میباشند ، مولکول های خود را برای زنده ماندن و تامین مجدد سلول های خونی و سیستم ایمنی بدن ، مجددا بازیابی می کنند.

فرآیند بازیابی، که به عنوان اتوفاژی یا خودخوری شناخته می شود ، شامل استفاده مجدد از مولکول ها و انرژی شیمیایی به دست آمده ناشی از این تخریب برای مقاومت در برابر آثار کشنده استرس و فشار متابولیکی است که با افزایش سن بدن تشدید می شود.

این کشف ، که در مجله Nature متتشر شده است ، نشان داد كه اتوفاژی به سلولهای بنیادی اجازه می دهد از پاسخ متناوب و بیهوده به استرس اجتناب كنند و سلول هایی که در سطح طبیعی از حیات نیستند ، خود را به خاطر سود بیشتر می کشند.

نویسنده ارشد این مطالعه ، دکتر Emmanuelle Passegué ، از مرکز توسعه پزشکی بازساختی و تحقیقات سلول های بنیادی در UCSF گفت : ” این در حالی است که ترفند اتوفاژی کمک میکند تا کم خونی ، نارسایی و ضعف سیستم ایمنی و سایر ناهنجاری هایی که با افزایش سن بروز پیدا میکند به تاخیر بیافتد ؛ در اصل به عنوان یک استراتژی بقا آن را تا حدودی به عنوان سازش در نظر میگیریم . ”

وی افزود : ” اتوفاژی ممکن است خطر و ریسک سرطان را افزایش دهد ، با وجود داشتن سلول های بنیادی قدیمی به رغم داشتن جهش های مخاطره آمیز در طول زندگی ، زنده می مانند. ”

دکتر Passegué اذعان کرد : ” تقریباً تمام بدخیمی های خونی ابتدا در محل زندگی سلول های بنیادی یا در اصطلاح کنام آنها شروع می شوند.”

به نظر می رسد بسیاری از کشنده ترین و شایع ترین سرطانهای خون – به عنوان مثال لوسمی حاد میلوژن – ناشی از سلولهای بنیادی آسیب دیده و با افزایش سن حاصل میگردند .

وی افزود : ” تلاش برای حفظ عملکرد سلول های بنیادی قدیمی خون و سیستم ایمنی بدون افزایش خطرات و ریسک سرطان یکی از چالش های بزرگ بعدی در تحقیقات زیست پزشکی است.
قدم بعدی ما این است که سلولهای بنیادی را بررسی کنیم تا ببینیم چه مشکلی وجود دارد که با افزایش سن سن عملکرد آنها ضعیف تر میشود . ”

اتوفاژی یک پاسخ به استرس متابولیکی است. یافته کلی این تحقیق نشان داد که هنگامی که سوئیچ ژنتیکی به نام FOXO3A روشن است ، اتوفاژی در سلولهای بنیادی خون یا سلولهای بنیادی خونساز رخ میدهد . محققان نشان دادند كه این فرآیند در سلولهای بالغ و تخصصی تر خون یا سیستم ایمنی بدن فعال نمی شود.
دکتر Passegué در این مورد گفت: ” مطالعه ما نشان می دهد كه اتوفاژی مکانیسم پاسخ به استرس است كه بطور ویژه از سلولهای بنیادی محافظت می كند. این روشی برای پاکسازی درون سلول است که اسیدهای آمینه و مواد مغذی را آزاد می کند ، به طوری که سلول های بنیادی می توانند از این انرژی برای زنده ماندن و مقابله با محرومیت از فاکتورهای رشد در محل زندگی خود یعنی مغز استخوان استفاده کنند.”

محققان در تحقیقات خود نشان دادند که استرس متابولیکی سلولهای بنیادی خونساز در فضای برون تنی رو به افزایش میباشد – در این حالت سلولها با کمبود سایتوکاین ها ، که در سیگنالینگ سلولی نقش دارند و فاکتورهای رشد ، که باعث تحریک فرآیندهای رشد در سلول می شوند ، مواجه بودند – که اتوفاژی ناشی از FOX03A بروز پیدا میکند . به عبارتی تنها هنگامی که از فعال شدن اتوفاژی در سلول ها جلوگیری شود ، خودکشی را انجام داده اند.

به طور مشابه ، در موشهایی که به مدت ۲۴ ساعت از غذا محروم بودند ، سلولهای بنیادی خونساز ، اتوفاژی را فعال می کنند.
نکته : موش‌هایی که از نظر ژنتیکی برای داشتن اجزاء اصلی مسیر بیوشیمیایی اتوفاژی دستکاری نشده اند ، نمی توانند اتوفاژی را در پاسخ به محرومیت از غذا و سلولهای بنیادی خونساز از دست رفته ، فعال کنند.

دانشمندان قبلاً اظهار داشتند كه يكي از عوامل پيري ممكن است اين باشد كه سلول هاي بنيادي خوني كمتر قادر به انجام اتوفاژی براي نجات خود باشند. اما هنگامی که گروه آزمایشگاهی Passegué سلولهای بنیادی خونساز را در موش های پیر و جوان مقایسه کرد ، دریافتند که اتوفاژی همیشه در موش های پیر و نه در موش های جوان فعال است (شاید در مواجهه با استرس کمتری باشد).

دکتر Passegué گفت : ” ما بسیار شگفت زده شدیم. در حقیقت انتظار داشتیم که این مکانیسم در سلولهای بنیادی پیر در حال از بین رفتن باشد.”
محققان UCSF برعکس نشان می دهند ، که سلولهای بنیادی پیر برای بقا کاملا به اتوفاژی متکی هستند و هنگام مسدود شدن می میرند. به گفته Passegué ، تخریب وابسته به سن در مغز استخوان احتمالاً دسترسی به مواد غذایی و فاكتورهای رشد سلولهای بنیادی قدیمی را محدود می كند. وی گفت ، چنین استرس متابولیکی ممکن است باعث آسیب دیدن سلول های بنیادی و عملکرد آنها شود.

 

منبع : http://stemcellnews.com