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 senescentní kožní buňky jsou stejné.
Vědci z univerzity Johns Hopkins University identifikovali tři podtypy senescentních kožních buněk s odlišnými tvary, biomarkery a funkcemi-postupující, které by mohly vědcům vybavit schopnost zacílit a zabíjet škodlivé typy, přičemž ponecháme ty užitečné.
Zjištění byla dnes zveřejněna v časopise Pokroky vědy.
Věděli jsme, že senescentní kožní buňky se liší od senescentních imunitních buněk nebo senescentních svalových buněk. Ale v rámci buněčného typu jsou senescentní buňky často považovány za stejnou podstatu, například kožní buňky jsou buď senescentní. Zjistili jsme však, že když kožní buňka přejde do stárnutí nebo do stavu podobného zombie, mohla buňka jít dolů jednou ze tří různých cest, z nichž každá vedla k mírně odlišnému podtypu. “
Jude Phillip, odborný asistent biomedicínského inženýrství, Johns Hopkins University
Vědci, kteří využívají nový pokrok v technologii strojového učení a zobrazování, porovnávali vzorky kožních buněk od 50 zdravých dárců ve věku 20 až 90 let, kteří se účastnili podélné studie Baltimore, což je projekt financovaný NIH, který je nejdelší probíhající studií stárnutí ve Spojených státech.
Vědci extrahovali fibroblasty-buňky, které produkují lešení, aby tkáně poskytly strukturu spojenou s kožní tkáň, 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 miskách každý podtyp reagoval odlišně, když byl vystaven stávajícím lékovým režimům, které mají zacílit a zabíjet zombie buňky. Dasatinib + quercetin, lék testovaný v klinických studiích, například nejúčinněji zabíjel C7 senescentní fibroblasty, ale byl omezen při zabíjení věkově spojených senescentních fibroblastů C10.
Ačkoli je zapotřebí dalšího výzkumu k ověření, který podtyp fibroblastů je škodlivý a který je užitečný, zjištění ukazují, že léky mohou zacílit na jeden podtyp a ne ostatní.
„S našimi novými zjištěními máme nástroje připravené k vývoji nových léků nebo terapií, které přednostně zaměřují na senescence podtyp, který je řídí zánět a nemoc, jakmile je identifikována, “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 je imunitní systém pacienta 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 jídelních, aby viděli, jak by tyto podtypy mohly být spojeny s různými onemocněními kožních a věku.
„Doufáme, že s dalším vývojem bude naše technologie použita na pomoc předvídat, které léky by mohly dobře fungovat pro cílení senescentních buněk, které přispívají ke specifickým onemocněním,“ řekl Phillip. „Nakonec má sen být schopen poskytnout více informací v klinickém prostředí, které pomáhají s jednotlivými diagnózami a zvýšení zdravotních výsledků.“
Zdroj:
Reference časopisu:
Kamat, P., et al. (2025). Morfologie s jedním buňkami kóduje funkční podtypy stárnutí ve stárnutí lidských dermálních fibroblastů. Pokroky vědy. doi.org/10.1126/sciadv.ads1875.
