Procesy starzenia a mikrośrodowisko komórek macierzystych
Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) stanowią niewielkie zaplecze komórek prekursorowych, które po wzbudzeniu mogą różnicować się w komórki kości, tkanki łącznej lub tłuszczu. Ta cecha sprawia, że są nieocenionymi narzędziami w procesie regeneracji. MSC umiejscowione są w szpiku kostnym w stanie niezróżnicowanym i mogą być aktywowane przez różne sygnały stresowe. Dla wielu procesów komórkowych oraz homeostazy tkanek zasadnicza jest obecność macierzy pozakomórkowej i jej głównego składnika, kwasu hialuronowego (HA). Rzadkie regiony macierzy pozakomórkowej wydają się być korzystnym środowiskiem dla procesów różnicowania różnych populacji komórek macierzystych, w tym MSC. Komórki MSC wyposażone są w enzymy odpowiedzialne za syntezę i wydzielanie HA. U osobników starszych proces ten jest regulowany w górę. W finansowanym z budżetu UE projekcie "Effect of controlled hyaluronan synthesis on the stemness of aged mesenchymal stem cells" (HYALSTEMAGE) sprawdzano słuszność hipotezy mówiącej, że macierz pozakomórkowa zawierająca duże ilości HA zaburza właściwą aktywność komórkową i ogranicza zdolność regeneracji komórek MSC. W tym celu sprawdzono różnice w poziomie ekspresji genów w komórkach MSC pobranych od dwóch dawców w różnym wieku. Uzupełnianie HA w hodowlach MCS nie miało wpływu na komórki, lecz zablokowanie procesu syntezy HA skutkowało zatrzymaniem proliferacji komórek. Po bliższym zbadaniu tego mechanizmu zaobserwowano nasilenie glikozylacji białek MSC i podwyższoną zdolność tych komórek do różnicowania w osteocyty. Na tej podstawie wywnioskowano, iż synteza HA zasadniczo kompensuje potrzebę prekursorów osteogenezy w komórkach starszych. Obserwacje płynące z projektu HYALSTEMAGE podkreślają znaczenie macierzy pozakomórkowej w kontroli zachowania komórek macierzystych oraz wskazują na mechanizmy przypuszczalnie związane z procesami starzenia. Wyniki wskazują także na obecność nowego systemu sensorycznego, który w odpowiedzi na zmiany mikrośrodowiska może wzbudzać proliferację komórek i ich różnicowanie.
Słowa kluczowe
Starzenie, komórka macierzysta, strategie regeneracyjne, mezenchymalne komórki macierzyste, macierz pozakomórkowa, kwas hialuronowy, synteza kwasu hialuronowego, komórki stare
