Нови изследвания показват как човешките клетки могат ефективно да бъдат „презаредени“ чрез подмяна на вътрешните им батерии – микроскопични електроцентрали, наречени митохондрии – и това откритие може да има широкообхватни ползи в областта на здравеопазването и медицинските лечения.

С възрастта броят на митохондриите в повечето от нашите клетки естествено намалява, те забавят работата си и се износват. Когато започнат да работят под максималния си капацитет, те могат да допринесат за появата на множество заболявания – от сърцето до мозъка.

В това най-ново проучване изследователи от Тексаския университет A&M са използвали специални частици с форма на цветя, наречени наноцветя, за да улавят вредните кислородни молекули, като по този начин активират гени, които увеличават броя на митохондриите в човешките стволови клетки.

От решаващо значение е, че тези енергийно подсилени стволови клетки могат да споделят митохондриите си със старите и увредени съседни клетки. Това е по-скоро смяна на батерията, отколкото презареждане, но означава, че съществуващите клетки, които са спрели да функционират, могат да се върнат към работа.

„Обучихме здравите клетки да споделят резервните си батерии с по-слабите“, казва биомедицинският инженер Акилеш Гахарвар. „Чрез увеличаване на броя на митохондриите в донорските клетки можем да помогнем на стареещите или увредените клетки да възвърнат своята жизненост – без никакви генетични модификации или лекарства.“

В клипа по-долу реципиентните клетки (в зелено) получават нови митохондрии (в червено) от здрави стволови клетки.

Направени от съединението молибден дисулфид, наноцветята са разработени с малки дупчици, които ги правят да действат като гъби, способни да абсорбират стресиращите реактивни кислородни видове в целевите тъкани. Установено е, че това отстраняване предизвиква експресията на гени, които увеличават производството на митохондрии с няколко степени в стволовите клетки от експеримента.

Стволовите клетки са естествено създадени да споделят митохондрии, но в тези лабораторни експерименти те разполагаха с много повече енергийни станции от нормалното, което подобри ефекта на презареждане върху другите клетки.

Изследователите съобщават, че са били споделени около два пъти повече митохондрии, отколкото обикновено се очаква, а гладките мускулни клетки, намиращи се в сърцето, са се увеличили три до четири пъти. В сърдечните клетки, изложени на увреждаща химиотерапия, процентът на оцеляване на третираните клетки се е подобрил значително. Учените предполагат, че подходът може да се използва за подмладяване на клетки навсякъде в тялото: близо до сърцето при сърдечно-съдови проблеми, например, или директно в мускулите при случаи на мускулна дистрофия.

„Това е много обещаващо от гледна точка на възможността да се използва в широк спектър от случаи, а това е само началото“, казва генетикът Джон Сукар. „Можем да работим по това безкрайно и всеки ден да откриваме нови неща и нови начини за лечение на заболявания.“

Всичко това е много обнадеждаващо, но самите изследователи признават, че все още са в начален етап. Макар настоящото проучване да подкрепя възможността за използване на наночастици за подобряване на трансфера на митохондрии, следващата стъпка е да се постигне това при животни и хора. Тези бъдещи тестове трябва да ни дадат повече информация за това къде в тялото могат да бъдат имплантирани полезните стволови клетки и каква доза би била безопасна и подходяща. Трябва да се проучат и дългосрочните ефекти от процеса.

„Това е раннa, но вълнуващa стъпка към презареждането на стареещите тъкани, използвайки техните собствени биологични механизми“, казва Гахарвар. „Ако успеем да ускорим безопасно тази естествена система за споделяне на енергия, един ден тя може да помогне за забавяне или дори обратното въздействие на някои ефекти от клетъчното стареене.“

Снимка: Pexels

Виж още: Вече може да играете любимите си Xbox игри в любимите си Xbox джапанки, оформени като контролер