Kožní buňky „zombie“ mohou být škodlivé nebo užitečné, v závislosti na jejich tvarech

Senescentní kožní buňky, často označované jako zombie buňky, protože přežily svou užitečnost bez toho, aby někdy docela umíraly, existovaly v lidském těle jako zdánlivý paradox, což způsobuje zánět a podporuje nemoci a zároveň pomáhá imunitnímu systému léčit rány.

Nová zjištění mohou vysvětlit proč: Ne všechny senescence kůže Buňky jsou stejné.

Vědci z univerzity Johns Hopkins University identifikovali tři podtypy senescentních kožních buněk s odlišnými tvary, biomarkery a funkcemi – postup, který by mohl vědcům vybavit schopnost zacílit a zabíjet škodlivé typy, přičemž ponechání užitečných.

Zjištění objevit se v časopise Pokroky vědy.

„Věděli jsme, že senescentní kožní buňky se liší od senescentních imunitních buněk nebo senescentních svalových buněk. Ale v buněčném typu jsou však senescentní buňky často považovány za stejné – v podstatě jsou kožní buňky nebo ne, například,“ řekl Jude Phillip, odborný asistent biomedicínského inženýrství na univerzitě Johns Hopkins.

„Ale zjišťujeme, že když kožní buňka přejde do stárnutí nebo do zombie podobného stavu, mohla buňka jít dolů jednou ze tří různých cest, z nichž každá vedla k mírně odlišnému podtypu.“

Využívání nových pokroků v strojové učení a zobrazovací technologie, vědci porovnávali vzorky kožních buněk od 50 zdravých dárců ve věku 20 až 90 let, kteří se účastnili Baltimorské longitudinální studie, nejdelší probíhající studie stárnutí ve Spojených státech.

Vědci extrahovali fibroblasty – buňky, které produkují lešení, aby tkáně poskytly strukturu – spojené s kožní tkáni a tlačili je k stárnutí poškozením jejich DNA, což se děje se stárnutím. Protože senescentní buňky se přirozeně vytvářejí s tím, jak lidé stárnou, stárnoucí vzorky obsahovaly směs zdravých/nesencentních a senescentních fibroblastů.

Pomocí specializovaných barviv byli vědci schopni zachytit obrazy tvarů buněk a obarvených prvků, o nichž je známo, že naznačují senescentní buňky. Algoritmy vyvinuté pro tuto studii analyzovaly obrazy, měřily 87 různých fyzikálních charakteristik pro každou buňku a roztřídily fibroblasty do skupin.

Fibroblasty přicházejí v 11 různých tvarech a velikostech, z nichž tři jsou odlišné podle senescentních kožních buněk, zjistili vědci. U starších dárců převládal pouze jeden podtyp senescentního fibroblastu, který vědci jmenovali C10.

V Petriho nádobí každý podtyp reagoval odlišně, když byl vystaven stávajícímu Drogové režimy Navrženo tak, aby zacílilo a zabíjelo zombie buňky. Dasatinib + quercetin, testovaný lék Klinické studieNapříklad nejúčinněji zabíjejí senescentní fibroblasty C7, ale byly omezeny při zabíjení věkových senescentních fibroblastů C10.

Ačkoli je zapotřebí dalšího výzkumu k ověření, který Fibroblast Podtyp je škodlivý a který je užitečný, zjištění ukazují, že léky se mohou zaměřit na jeden podtyp a ne ostatní.

„S našimi novými zjištěními máme nástroje připravené k vývoji nových léků nebo terapií, které přednostně zaměřují na podtyp stárnutí, který řídí zánět a nemoc, jakmile je identifikován,“ řekl Phillip.

Přesnější cílení na stárnutí by mohlo být přínosem pro léčbu rakoviny, uvedli vědci.

Některé terapie jsou navrženy tak, aby vyvolaly stárnutí v rakovinných buňkách, přičemž nekontrolovatelně replikují rakovinné buňky na zombie buňky mrtvé ve vodě. Zatímco tyto terapie by mohly zastavit růst nádoru, ponechávají senescentní buňky po brázdě. Konvenční chemoterapie také tlačí buňky, jako jsou fibroblasty k stárnutí jako vedlejší účinek. Nahromadění senescentních buněk během léčby může být problematické, protože tyto buňky mohou podporovat zánět v době, kdy pacienta Imunitní systém je nejzranitelnější.

Pacienti mohou těžit z léčiva podávaného po chemoterapii, která může zametat nepořádek, a odstranit škodlivé senescentní buňky a zároveň zanechat užitečné senescentní buňky. Tyto typy drog se nazývají senoterapie.

Dále vědci plánují podívat se na podtypy stárnutí ve vzorcích tkání, nejen v baňkách a Petriho jídlaChcete-li vidět, jak mohou být tyto podtypy spojeny s různými onemocněními kožních onemocnění a onemocněním spojených s věkem.

„Doufáme, že s dalším vývojem bude naše technologie použita k předpovědi, které léky by mohly dobře fungovat pro cílení stárnoucí Buňky, které přispívají ke specifickým onemocněním, „řekl Phillip.