Invecchiamento delle cellule staminali può spiegare una maggiore prevalenza di leucemia, infezioni tra gli anziani

Aprile 19, 2016 Admin Salute 0 6
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Le cellule staminali umane non sono immuni al processo di invecchiamento, secondo gli scienziati della Scuola di Medicina dell'Università di Stanford. I ricercatori hanno studiato le cellule staminali ematopoietiche, che creano le cellule che compongono il sangue e il sistema immunitario. Capire quando e come queste cellule staminali cominciano a vacillare il passare degli anni potrebbe spiegare perché alcune malattie, come la leucemia mieloide acuta, aumento della prevalenza con l'età, e anche perché le persone anziane tendono ad essere più vulnerabili alle infezioni come raffreddori e influenza .

"Sappiamo che la funzione del sistema immunitario sembra diminuire con l'aumentare dell'età," ha detto Wendy Pang, MD. "Questo è il primo studio che confronta i profili di funzione e di espressione genica di cellule staminali, giovani e vecchi purificate umane ematopoietiche, e ci dice che questi cambiamenti clinici possono essere ricondotti ad arginare la funzione delle cellule."

In particolare, i ricercatori hanno scoperto che le cellule staminali ematopoietiche da persone sane oltre 65 anni fanno meno linfociti - cellule responsabili per il montaggio di una risposta immunitaria al virus e batteri - che le cellule staminali da persone sane di età compresa tra 20 e 35. (Le cellule sono state isolate da campioni di midollo osseo). Invece, le cellule staminali ematopoietiche anziani, o HSC, hanno la tendenza a essere di parte nella loro produzione di un altro tipo di globuli bianchi chiamati cella mieloide. Questo pregiudizio può spiegare perché le persone anziane hanno più probabilità rispetto alle persone più giovani a sviluppare neoplasie mieloidi.




Lo studio è stato pubblicato on-line 28 novembre negli Atti della National Academy of Sciences. Pang, che è nel programma di formazione Medical Science a Stanford, è il primo autore della ricerca; professore di patologia Irving Weissman, MD, è l'autore maggiore. Weissman è anche il direttore dell'Istituto di Stanford per biologia delle cellule staminali e la medicina rigenerativa.

Pang ha cominciato lo studio per capire se CSE umane di età come CSE mouse. Studi precedenti avevano dimostrato che il mouse CSE cambiamento nel numero e funzione come un topo di laboratorio cresce. Ha ottenuto CSE da 15 sani anziani e 28 giovani sani e confrontato il loro profilo diffusione, distribuzione e del ciclo cellulare.

Ha trovato che CSE comprendeva una maggiore proporzione di cellule del midollo osseo in persone di età superiore nelle persone più giovani. Essi sono stati anche maggiori probabilità di essere attivamente dividendo di CSE più giovani. Ma il loro numero maggiore e una maggiore proliferazione non si traducono in una maggiore efficienza; come una oscillazione superiore fuori controllo come sua rotazione rallenta, le CSE invecchiamento invece sembrano essere senza successo, cercando di tenere il passo con le esigenze della vita quotidiana.

Quando Pang purificato il CSE e cresciuto in piatti di laboratorio, ha scoperto che le CSE da persone anziane erano meno in grado di differenziarsi in linfociti B e più probabilità di diventare cellule mieloidi. Inoltre, i topi di laboratorio immunodeficiente dato trapianti di anziani, CSE umana hanno mostrato una maggiore percentuale di mieloide alle cellule linfoidi nel loro midollo osseo nelle settimane o mesi dopo il trapianto.

Infine, Pang ha esaminato il profilo di espressione genica dei due gruppi di cellule staminali emopoietiche umane, così come cinque campioni di cellule staminali emopoietiche da persone età da 42 a 61. Ha trovato che le CSE da donatori anziani esprimono livelli comparativamente alti di numerosi geni legati all'età associati al ciclo cellulare, la proliferazione e sviluppo, così come geni associati con la riparazione del DNA e morte cellulare. I livelli più elevati di questi geni suggerisce le cellule sono meno probabilità di aspettare tranquillamente in disparte fino a quando sono necessari nuovi sangue o cellule immunitarie e sono invece entrando nel ciclo cellulare in modo inappropriato.

Nel complesso, i risultati rispecchiano quelli osservati negli studi di cellule staminali emopoietiche da topi di laboratorio di varie età. Essi suggeriscono che cellule staminali emopoietiche umane lottano come una persona matura, e che questa lotta a volte può portare non solo a risposte immunitarie inadeguate, ma anche per la crescita inadeguato e specifici tipi di tumori del sangue, come la leucemia mieloide acuta. Essi contribuiscono anche informazioni preziose per lo studio di molte altre condizioni.

"In entrambi i topi e gli esseri umani, il puzzle è stato come secoli di sistema", ha detto Weissman, che è anche la Virginia e DK Ludwig Professore di Clinical Investigation in Cancer Research e membro del Cancer Institute di Stanford. "Perché CSE in topi e gli esseri umani sono derivati ​​dalla CSE che avevano nella loro gioventù, ci sono due possibilità per descrivere come avvengono queste differenze. In entrambi i casi individuali, giovani CSE cambiare i loro modelli di espressione genica che invecchiano, in fase di adattamenti ereditarie che favoriscono la linea mieloide, o ogni giovane HSC ha già una polarizzazione lignaggio specifico ed è in lotta per nicchie preziose attraverso la selezione naturale di invecchiamento, che favorisce quelle orientato alla cellule mieloidi ". Capire che la possibilità è vero potrebbe aiutare i medici del futuro favoriscono la sopravvivenza delle cellule staminali emopoietiche con proprietà più appropriato in pazienti con malattie legate all'età, Weissman crede.

"Questi risultati potranno anche servire come una base importante per i futuri studi di malattie legate all'età, come la displasia mieloide sindrome, anemia e leucemia", ha detto Pang. "Ora che sappiamo come il cambiamento CSE e la funzione in individui anziani che non sono malati, dovremmo essere in grado di prendere in giro fuori associate alla malattia passa da normale fenomeni età-associate."

Oltre a Pang e Weissman, altri ricercatori di Stanford coinvolti nello studio comprendono assistente professore di medicina Elizabeth Price, MD; docente di patologia Debashis Sahoo, PhD; professore di chirurgia ortopedica William Maloney, MD; e professore di medicina Stanley Schrier, MD.

La ricerca è stata sostenuta dal Medical Programma di Stanford Scientist Training, la Siebel Stem Cell Institute, Thomas and Stacey Siebel Foundation e il National Institutes of Health. Informazioni su Department della Stanford di Patologia, in cui è stata condotta la ricerca, è disponibile a http://pathology.stanford.edu.

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