Sel-sel saluran darah berumur, yang ditunjukkan dalam warna merah dan hijau, dengan nukleus biru, dengan kecacatan umur yang berkaitan. Michael Gutkin, CC BY-SA

"Berleluasa" dan "orang tua" adalah perkataan yang jarang digunakan dalam ayat yang sama, melainkan jika kita bercakap tentang peratusan orang yang berusia lebih dari 65 tahun ke seluruh dunia.

Jangka hayat telah banyak meningkat, tetapi masih belum diketahui berapa tahun yang akan hidup dalam keadaan baik.

Sebagai penyelidik kanser darah dan penuaan, saya tidak dapat dielakkan memikirkan bagaimana dalam beberapa dekad akan datang sebahagian besar populasi akan menangani rawatan kanser. Adakah kita melakukan yang terbaik untuk menguruskan kesan sampingan, atau bahkan untuk menguruskan penuaan sendiri? Bolehkah kita mengumpul kebijaksanaan, bukan sakit dan kesakitan?

Strategi peremajaan sekali kedengaran seperti fiksyen sains, tetapi mereka menjadi lebih dan lebih menjanjikan. Penyelidikan baru dari institut saya, Weill Cornell Medical College, mencadangkan bahawa pemindahan sel darah anak muda meremajakan sel batang tua di tikus, meningkatkan fungsi sistem darah yang lebih lama. Ia juga menunjukkan tanda-tanda bahawa ia dapat membantu dalam pemulihan kesan sampingan terapi kanser untuk manusia.

Apa yang berlaku kepada sistem darah kita seperti yang kita umur?

Dari lebih daripada 7 bilion orang di Bumi, lebih daripada 600 juta adalah umur 65 dan lebih tua. Kumpulan ini, untuk kali pertama dalam sejarah manusia, dijangka oleh 2020 menjadi lebih besar daripada jumlah kanak-kanak di bawah umur 5. Penuaan adalah faktor risiko untuk banyak keadaan, seperti kanser darah, jadi kita dapat meramalkan bahawa negara-negara penuaan harus bersedia menghadapi akibat-akibat dalam penjagaan kesihatan.

Sistem darah, juga dipanggil sistem hematopoietik, bertanggungjawab untuk menghasilkan sel darah sepanjang hidup seseorang. Kita tahu bahawa, dengan usia, fungsinya menurun.

Semua sel darah berasal dari sistem hierarki, dengan sel-sel nenek moyang biasa, yang dipanggil sel stem hematopoietik, pada puncaknya. Sepanjang hidup seseorang, sel-sel ini akan terus membekalkan semua jenis sel darah yang kita perlukan, termasuk pelbagai jenis sel imun.

Seperti yang kita usia, sel-sel stem darah menjadi kurang mampu untuk melaksanakan kemampuan terbaik mereka. Ini mengakibatkan keupayaan menurun untuk melawan jangkitan dan peningkatan kejadian kanser darah dalam populasi lebih-65.

Pesakit yang lebih tua juga kerap tidak calon yang baik untuk pemindahan sumsum tulang, mengubati banyak gangguan darah. Ini kerana tahap komplikasi yang lebih tinggi selepas pemindahan, yang juga terhad dengan mempunyai bilangan sel induk yang cukup untuk memulihkan sistem hematopoietik pada orang dewasa. Oleh itu, strategi untuk menyokong pemulihan sel stem darah diperlukan untuk mengembangkan kumpulan penerima pemindahan sumsum tulang yang mungkin.

Sel-sel darah dan bagaimana ia berfungsi

Sel saluran darah, atau sel endothelial, adalah jenis sel tertentu yang melambangkan bahagian dalam saluran darah. Mereka menyumbang untuk membentuk arteri, urat dan kapilari. Untuk masa yang lama, sel endothelial telah dianggap sebagai saluran pasif untuk darah.

Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, saintis telah melihat peranan baru untuk sel-sel ini. Mereka mendapati bahawa sel-sel saluran darah secara aktif mengekalkan sel-sel stem yang berdekatan dan membimbing pertumbuhan semula organ.

Oleh itu, bukannya sistem paip, kita boleh memikirkan sel darah kapal lebih seperti penyokong aktif berbaris sepanjang perlumbaan basikal. Peranan dinamik ini didapati benar untuk banyak organ, termasuk yang bertanggungjawab untuk membuat sel darah baru, sumsum tulang.

Di dalam sumsum, sel-sel stem darah ditemui dalam hubungan rapat dengan sel saluran darah, yang menyediakan banyak jenis bahan, seperti Ligan KIT sel stem perlu terus berprestasi.

Apabila kita semakin tua, fungsi sokongan sel endothelial menurun, dan mereka menjadi tidak berfungsi. Mereka masih boleh melaksanakan fungsi asas sokongan seni bina untuk aliran darah, tetapi mereka kurang dapat menyokong sel stem berdekatan.

A kajian baru-baru dari Weill Cornell Medical College menunjukkan bahawa sel-sel darah yang lebih lama membuat sel stem darah muda bertindak lama. Dipimpin oleh Dr. Jason Butler dan Dr. Michael Poulos, penyelidikan sel darah saluran yang terisolasi dari tikus muda atau tua dan membesar di dalam petri dengan sel stem darah.

Biasanya sel induk darah muda menunjukkan kecenderungan untuk menghasilkan lebih dari satu jenis sel imun, sel mieloid, yang menjadi ciri penuaan.

Dalam eksperimen pelengkap dalam kajian ini, sel-sel anak muda meremajakan yang lama. Pasukan itu mendapati bahawa sel-sel lama yang telah diremajakan dapat menghasilkan sistem darah yang sihat apabila dipindahkan semula ke dalam tikus.

Kumpulan kemudian memberikan tikus dos yang kuat radiasi seluruh badan, sama seperti apa yang pesakit menjalani sebelum pemindahan sumsum tulang. Kemudian, mereka menyerang tikus dengan sel endothelial yang diasingkan dari tikus muda. Mereka mendapati bahawa pembungkusan saluran darah meningkatkan pemulihan sistem hematopoietik dan memulihkan fungsi sel stem darah dalam tikus yang berumur.

Apabila pasukan itu memodelkan pemindahan tulang sumsum pada tikus, mereka juga memerhatikan bahawa tikus yang diselitkan dengan sel endothelial mendapat semula sistem darah yang sihat, walaupun bilangan sel stem darah yang dipindahkan adalah suboptimal.

Manfaat di hadapan?

Kajian menunjukkan bahawa saluran darah muda boleh memberi kesan kepada fungsi sel stem darah, dan mengurangkan kesan-kesan tekanan yang disebabkan oleh perubatan, seperti terapi radiasi. Sel-sel endothelial juga melindungi organ-organ lain yang terkena radiasi di seluruh badan, termasuk usus, kulit, limpa dan hati.

Perlindungan global ini mempunyai banyak faedah yang berpotensi Bagi mereka yang menjalani terapi kanser, Butler menjelaskan dalam satu kenyataan. Manfaat tersebut termasuk masa pemulihan yang lebih pendek, kurang kerentanan terhadap jangkitan dan mengurangkan bilangan sel stem darah yang diperlukan untuk mencapai pemindahan yang berjaya. Penyerapan sel endothelial dapat mengurangkan kadar komplikasi bagi pesakit tua, kata Butler.

Pada masa ini beberapa kumpulan menjelajah sel endothelial sebagai strategi sokongan untuk sel stem darah, di tikus and primata bukan manusia.

Penyelidik bersetuju dengan dua isu yang sangat relevan yang akan mempengaruhi aplikasi klinikal penemuan ini.

Pertama, sel-sel saluran darah yang ditularkan melekat secara transiently, yang bermaksud peluang yang lebih rendah dari sebarang kesan sampingan yang berpotensi untuk toksik atau tidak dikehendaki. Kedua, infus akan berfungsi sebagai terapi tambahan untuk protokol klinikal yang sudah ada, sejenis peningkatan pada rawatan standard. Ini berpotensi mempercepatkan terjemahan klinikal penemuan ini.

"Peluru sudah ada; ini adalah yang lebih baik, "kata Poulos.

Tentang Pengarang

Elisa Lazzari, Associate Postdoctoral dalam Sains Bioperubatan, Universiti Cornell

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon