Секрет заключается в замене обычного сахара глюкозы на галактозу в среде культивирования клеток.
Характерное изображение движущихся сперматозоидов.
iStock
Что, если секрет молодости был бы таким же простым, как изменение рациона? Хотя это может звучать как научная фантастика (или, возможно, как прямая ссылка на новости от известных интернет-инфлюенсеров в области питания), исследователи из Копенгагенского университета показали, что изменение «рациона» стволовых клеток может значительно улучшить их функцию, по сути, заставляя их вести себя как более молодые и подтянутые версии самих себя.
Исследование показывает, как переключение типа сахара, доступного эмбриональным стволовым клеткам (ЭСК), не только улучшает их здоровье, но и повышает их способность развиваться в специализированные клетки, такие как клетки печени, кожи или нервные клетки.
«Мы показываем, что, изменяя свою диету, стволовые клетки могут омолаживаться и превращаться в «суперстволовые клетки». Это заставляет их метаболизировать свою энергию иначе, чем обычно, и этот процесс по сути перепрограммирует стволовые клетки», — говорит первый автор Роберт Боун.
«Что действительно поразительно, так это то, что они не просто лучше дифференцируются, но и остаются в форме и сохраняют здоровье гораздо лучше с течением времени по сравнению со стволовыми клетками в стандартных условиях культивирования. И это делается относительно простым методом», — добавляет автор-корреспондент Джошуа Брикман.
Метаболическое чудо
Хитрость заключается в замене обычного сахара глюкозы на галактозу в среде культивирования клеток. Эта простая замена останавливает клетки от следования их обычному энергетическому пути и заставляет их зависеть от окислительного фосфорилирования — обычно более эффективного, но редко используемого метаболического пути.
Этот сдвиг активирует несколько изменений в клетках, включая включение белка, участвующего в клеточном старении. Следовательно, жизненно важные белки, отвечающие за чтение инструкций ДНК, начинают связываться более эффективно, делая общую организацию ДНК более точной. Результат сродни удалению множества помех из радиопередачи: важные инструкции передаются с повышенной четкостью.
Такие «суперстволовые клетки» отличаются не только превосходной производительностью, но и тем, что они в конечном итоге оказываются более здоровыми по сравнению с клетками, выращенными в традиционных условиях, обогащенных глюкозой.
Последствия для ЭКО и регенеративной медицины
Одно из самых захватывающих потенциальных применений этих омолаживающих стволовых клеток — лечение бесплодия. Исследование показало, что суперстволовые клетки особенно эффективны в формировании тканей, похожих на желточный мешок, раннюю эмбриональную структуру, имеющую решающее значение для имплантации эмбриона во время экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
«Мы надеемся улучшить технологию ЭКО, разработав культуру для ЭКО, которая использует тот же метаболический процесс. Надеюсь, ее можно будет использовать как часть режима культивирования эмбрионов, который они используют в клинике для повышения показателей успешности имплантации», — говорит Брикман.
Помимо фертильности, команда видит потенциальные возможности применения в лечении возрастных заболеваний и дегенерации тканей, таких как болезнь Паркинсона, диабет, остеопороз и даже застойная сердечная недостаточность.
«Учитывая, что теперь у нас есть простой способ омоложения клеток, мы хотим исследовать, как этот трюк может работать на различных типах клеток. Например, можем ли мы использовать эту диету для оживления клеток печени или сердца и использовать их для лечения пациентов с застойной сердечной недостаточностью или циррозом печени?» — говорит Брикман.
Sourse: interestingengineering.com
