Czy można spowolnić proces starzenia? Fibroblasty mogą być odpowiedzią na to pytanie
Gdy się starzejemy, nasze tętnice tracą swoją elastyczność. Zmiany te przekładają się na zwiększone ryzyko występowania nadciśnienia oraz miażdżycy, czyli stanów, które mogą prowadzić do zawałów serca, udarów mózgu i innych chorób układu naczyniowego lub krążenia. „Niestety, dotychczas nie udało się opracować sposobu pozwalającego na zapobieganie skutkom starzenia się naczyń krwionośnych, takich jak nadciśnienie”, zauważa Judith Sluimer, koordynatorka projektu i wykładowczyni patofizjologii układu krążenia w Ośrodku Medycznym Uniwersytetu w Maastricht w Niderlandach. „Oczywiście istnieją metody leczenia tych schorzeń, jednak nie zmienia to faktu, że wielu pacjentów doświadcza zawałów mięśnia sercowego oraz udarów mózgu. Potrzebujemy lepszego rozwiązania”. „Większość badań dotyczących procesu starzenia się oraz miażdżycy, w ramach których badacze skupiają się na wnętrzu naczyń krwionośnych, dotyczy wewnętrznych warstw”, zauważa Sluimer. „Naczynia krwionośne mają trzy warstwy, a większość badaczy skupia się na warstwach wewnętrznej i pośredniej. Być może to właśnie przyjrzenie się komórkom składającym się na warstwę zewnętrzną przyczyni się do opracowania nowego sposobu leczenia”, dodaje. Badaczka ma doświadczenie – jej zainteresowania badawcze dotyczą wpływu starzenia się organizmu na przydankę, czyli zewnętrzną warstwę naczynia krwionośnego, a jej laboratorium uczestniczy także w finansowanym ze środków Unii Europejskiej projektu MEND-AGE realizowanym przez konsorcjum ERA-CVD zajmujące się chorobami układu krążenia.
Badanie roli fibroblastów
Badania przeprowadzone przez Dlzara Khedera z Ośrodka Medycznego Uniwersytetu w Maastricht w ramach projektu FIB-AGE, realizowanego dzięki wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie”, dotyczyły funkcji fibroblastów wytwarzających kolagen w warstwie zewnętrznej naczynia krwionośnego oraz ich związku ze zmianami zachodzącymi w wyniku starzenia się i w związku z chorobami układu krążenia. „Fibroblasty to komórki, które zwykle występują wyłącznie w zewnętrznej warstwie naczyń krwionośnych. Można je także znaleźć w wielu innych narządach”, wyjaśnia Sluimer. „Można powiedzieć, że to niezwykle interesujące komórki – to właśnie dzięki nim goją się rany na skórze i następuje regeneracja”. „Fibroblasty wpływają również na powstawanie nowych, drobnych naczyń krwionośnych, które wspomagają regenerację tkanek”, dodaje badaczka.
Określanie znaczników
W celu zbadania funkcji tych komórek, prace w ramach projektu obejmowały wybór szeregu znaczników powalających na odróżnianie komórek przydanki, aby odróżnić je od pozostałych komórek. „Wykorzystując metodę sekwencjonowania pojedynczych komórek, przyjrzeliśmy się kolejno ich transkryptomom ekspresji mRNA w celu potwierdzenia występowania znaczników specyficznych dla fibroblastów przydanki. Gdy realizowaliśmy te badania, nikt nie wiedział, jak można odróżnić fibroblasty od pozostałych komórek warstwy środkowej”, zauważa Sluimer. Następnie badacze oczekiwali na specjalną przesyłkę – z Kanady do Niderlandów trafiła genetycznie zmodyfikowana mysz z wyłączonym genem znacznikowym. Szybko okazało się, że gryzoń cierpiał na nadciśnienie, co wskazuje, że znacznik ten może wpływać na rozwój tego stanu. Kheder, członek finansowanej przez Unię Europejską sieci VascAge zajmującej się badaniami nad starzeniem się naczyń krwionośnych, wykorzystał swoje doświadczenie w hodowli segmentów tętnic ex vivo przy użyciu metody łaźni tkankowych w celu zbadania skurczu i rozkurczu izolowanych naczyń krwionośnych, porównując ich funkcję u myszy z wyłączonym genem oraz jej dzikich odpowiedników.
Wpływ na nadciśnienie tętnicze u ludzi
Równolegle badacze pracowali nad analizą funkcji genów. „Staraliśmy się ustalić, czy jesteśmy w stanie zapobiec przyspieszonemu starzeniu się, które obserwujemy u myszy z wyłączonym genem znacznikowym”, mówi Sluimer. „Następnie naszym celem było sprawdzenie, czy u ludzi z tym wariantem genetycznym również występuje mniejsza ilość badanego genu, aby ustalić, czy jesteśmy w stanie uratować sam gen lub jego funkcję, aby zapobiec wystąpieniu nadciśnienia”. Jak zauważa badaczka, jeden z genów charakteryzował się występowaniem wariantu wywołującego nadciśnienie, co stanowi ważny dowód na to, że również u ludzi brak genu znacznikowego fibroblastów powoduje nadciśnienie. Jak jednak zauważa na koniec: „Przed nami jeszcze długa droga – wciąż nie wiemy, w jaki sposób wykorzystać tę wiedzę w celu opracowania metody leczenia”.
Słowa kluczowe
FIB-AGE, starzenie się, fibroblasty, ciśnienie krwi, choroba układu krążenia, udar, tętnice, miażdżyca, nadciśnienie, układ naczyniowy, przydanka, kolagen, tkanka, regeneracja, mRNA
