Βλαστοκύτταρα (stem cells). Το μέλλον στην αντιγήρανση και την αναγεννητική ιατρική * (1o Μέρος)

του Παναγιώτη Μυλωνά

΄΄ Εκείνοι που δεν θέλουν να αλλάξουν, αφήστε τους να κοιμηθούν΄΄ – Rumi

Tip: Από τους πλέον ακριβείς προσδιορισμούς της υγείας, είναι ο ακόλουθος: υγεία είναι η διαρκής, υγιής και απρόσκοπτη αναγέννηση των ιστών και των οργάνων του σώματος μας.

Μια από τις βασικές αρχές της αναγεννητικής ιατρικής (regeneration medicine), είναι η εξής : ΄΄ προσθέστε χρόνια στην ζωή σας και ζωή στα χρόνια σας΄΄. Καταλυτικό ρόλο στην επίτευξη αυτής της αρχής, όπως θα δούμε στο παρόν άρθρο, παίζουν οι έρευνες γύρω από τα βλαστοκύτταρα και η μεταφορά-εφαρμογή των αποτελεσμάτων τους, στον ανθρώπινο οργανισμό.

Tip: Όλοι οι ιστοί-όργανα του σώματός μας, είναι εφοδιασμένοι με ένα ενσωματωμένο “εφεδρικό” σύστημα, γνωστό ως ειδικά βλαστοκύτταρα των ιστών. Καθώς τα λειτουργικά κύτταρα στους ιστούς μας γηράσκουν ή φθείρονται, τα ενσωματωμένα βλαστοκύτταρα μπορούν να τα αντικαταστήσουν με την παραγωγή νέων υγιεινών κυττάρων. Αυτά τα νέα λειτουργικά κύτταρα, αναζωογονούν τους ηλικιωμένους ιστούς.

Ας ρίξουμε μια ματιά πως αναφέρονται οι επιστήμονες, για τα υποσχόμενα αποτελέσματα, σχετικά με τις έρευνες γύρω από την χρησιμότητα των βλαστοκυττάρων :

• Τα βλαστοκύτταρα δημιουργούν νέα εγκεφαλικά κύτταρα, αντιστρέφοντας την εγκεφαλική βλάβη και αποκαθιστώντας τη μνήμη –Nature Medicine
• Τα βλαστοκύτταρα δημιουργούν νέα παγκρεατικά κύτταρα, αντιστρέφοντας τον διαβήτη τύπου 2 – Ivy League Stem Cell Institute
• Τα βλαστκύτταρα μπορούν να ανακατασκευάσουν κατεστραμμένο καρδιακό μυ, με αναστροφή καρδιακής ανεπάρκειας- American College of Cardiology
• Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να αντιστρέψουν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής κατά το αντίστοιχο των 24 ετών- Salk Institute
• Tα νευρικά βλαστοκύτταρα, επιβραδύνουν και ακόμη και αντιστρέφουν διάφορες πτυχές της γήρανσης σε όλο το σώμα – Albert Einstein College of Medicine

Δυο είναι τα κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα των βλαστοκυττάρων:

α) τα βλαστοκύτταρα, μπορούν να κάνουν αυτο-ανανέωση (self–renewal). Τα βλαστοκύτταρα συνεχίζουν να διαιρούνται, σχηματίζοντας νέα βλαστοκύτταρα. Αυτό διατηρεί την διαθέσιμη δεξαμενή των βλαστοκυττάρων και εξασφαλίζει ότι υπάρχουν αρκετά κύτταρα, τα οποία θα επιτρέψουν σε κάποια να εξελιχθούν σε εξειδικευμένα κύτταρα

β)  όταν χρειάζεται, τα βλαστοκύτταρα μετασχηματίζονται σε εξειδικευμένους λειτουργικούς κυτταρικούς τύπους (differentiation), οι οποίοι  αντικαθιστούν αυτά τα κύτταρα που έχουν φθαρεί-γηράσει ή έχουν καταστραφεί.

Tip: Τα βλαστοκύτταρα δρουν ως μια δεξαμενή, για την αντικατάσταση παλιών, κατεστραμμένων ή πεθαμένων κυττάρων. Όταν τα εξειδικευμένα (λειτουργικά) κύτταρα των ιστών σταματούν να λειτουργούν ή είναι εξασθενημένα από τραυματισμό ή ασθένεια, τα βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να αναπτυχθούν στον απαραίτητο κυτταρικό τύπο, και να τα αντικαταστήσουν. Αυτό βοηθά στην αναζωογόνηση και την επιδιόρθωση των ίδιων των ιστών. Όταν τα βλαστοκύτταρα λειτουργούν σωστά, βοηθούν στη διατήρηση της λειτουργίας των ιστών και των οργάνων του σώματος καθώς και στην επισκευή – υπεράσπιση των ιστών ενάντια σε ασθένειες, τραυματισμούς και γήρανση.

Tip: Μελέτες δείχνουν, ότι η σταδιακή μείωση του αριθμού των βλαστοκυττάρων στο σώμα μας, μπορεί να λειτουργήσει ως ένα βιολογικό χρονόμετρο για τη γήρανση ⁽²⁾.

Εδώ λοιπόν γεννάται το εξής ερώτημα : γιατί λοιπόν οι ιστοί και τα όργανα του σώματος μας γηράσκουν και χάνουν τη λειτουργικότητά τους καθώς μεγαλώνουμε; Η απάντηση είναι απλή. Τα βλαστοκύτταρα επηρεάζονται επίσης αρνητικά από τη γήρανση. Με την πάροδο του χρόνου, τα βλαστοκύτταρα μας συσσωρεύουν βλάβες όπως και τα άλλα κύτταρα. Αυτό υπονομεύει την ικανότητά τους να διατηρούν τους ιστούς υγιείς και πλήρως λειτουργικούς ⁽¹⁾.

Οι επιστήμονες και οι ερευνητές τα τελευταία χρόνια, συγκέντρωσαν την προσοχή τους στην εξής λογικότατη και απλή ιδέα : αν μπορούσαμε να αναπληρώνουμε την δεξαμενή των υγιών βλαστοκυττάρων, θα μπορούμε να ανακτήσουμε την δυνατότητα αναπλήρωσης των ιστών μας, με νέα λειτουργικά κύτταρα. Διότι όπως αναφέραμε, οι ιστοί μας βασίζονται σε λειτουργικά κύτταρα (functional cells),  για τη διατήρηση της βιωσιμότητας των οργάνων, τα οποία με την ηλικία γηράσκουν και φθείρονται.

Tip: Αν τα παλιά βλαστοκύτταρά μας μπορούν  να ενεργοποιηθούν εκ νέου, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι ανανέωση ολόκληρου του σώματος.

Αντιγηραντικοί δείκτες που επηρεάζουν άμεσα την λειτουργία και την αναγέννηση των βλαστοκυττάρων του σώματος

Δεν θα μπορούσαμε να αποφύγουμε και να μην αναφερθούμε σε κάποιους ιατρικούς όρους-δείκτες, τους οποίους θα συναντούμε συχνά σε όλα μας τα άρθρα σχετικά με την αντιγήρανση και οι οποίοι παίζουν καθοριστικό ρόλο στην λειτουργία των βλαστοκυττάρων, την πρόωρη  εμφάνιση της γήρανσης και των εκφυλιστικών παθήσεων. Θα εξηγήσουμε με απλό και κατανοητό τρόπο, τον ρόλο των σπουδαιότερων αυτών δεικτών της αντιγήρανσης. Δείκτης AMPK,  δείκτης mTOR,  δείκτης NAD+, δείκτης FoxO και  Sirtuins.

Tip: Το ένζυμο AMPK (Adenosine Monophosphate-activated Protein Kinase), βρίσκεται σε κάθε κύτταρο και παίζει ουσιαστικό ρόλο στην ρύθμιση της ισορροπίας (homeostasis), στην παραγωγή της κυτταρικής ενέργειας. Το AMPK είναι ένας κύριος αισθητήρας ενέργειας στα κύτταρα. Όταν το ένζυμο AMPK παραμένει ενεργοποιημένο, εμπλέκεται-συμμετέχει σε πάμπολλες διεργασίες οι οποίες έχουν σχέση με την μακροζωία, ενώ προάγει την υγιή γήρανση του οργανισμού. Προσδιορίζει και ανιχνεύει το επίπεδο της παραγόμενης κυτταρικής ενέργειας ανά πάσα στιγμή και βοηθάει στην ρύθμιση των απαιτήσεων, όταν η παραγόμενη ενέργεια είναι πολύ χαμηλή ή υψηλή. Αποτελεί κατά κάποιο τρόπο έναν κύριο διακόπτη του σώματος, ο οποίος προσδιορίζει την σωματική σύνθεση του λίπους, διεγείρει την απώλεια σωματικού βάρους, βελτιώνει την ευαισθησία στην ινσουλίνη, μειώνει τις φλεγμονές, βελτιώνει τις επιδόσεις των μυών. Με απλά λόγια το ένζυμο AMPK  καθορίζει και το πόσο χρονικό διάστημα θα μπορέσει να ζήσει ένας οργανισμός. Στην νεαρή ηλικία, το ένζυμο AMPK παραμένει περισσότερο ενεργοποιημένο, προστατεύοντας τον οργανισμό από την εμφάνιση διαφόρων παθήσεων, ενώ με την πάροδο της ηλικίας, η ενεργοποίηση του ενζύμου AMPK στα κύτταρα μειώνεται, αυξάνοντας το ρίσκο για την εμφάνιση εκφυλιστικών παθήσεων και πρόωρης γήρανσης ^{(3), (4)}.

Tip: Ο δείκτης mTOR (mechanistic target of rapamycin)  είναι μια πρωτεΐνη, η οποία  βρίσκεται εντός των περισσοτέρων κυττάρων και είναι υπεύθυνη για τη ρύθμιση της κυτταρικής ανάπτυξης, με την ανίχνευση και την ενσωμάτωση διαφόρων διατροφικών και περιβαλλοντικών ενδείξεων. Η υπερβολική ενεργοποίηση των κυτταρικών mTOR, εμπλέκεται σε ασθένειες οι οποίες μαστίζουν τους ηλικιωμένους πληθυσμούς, όπως είναι ο καρκίνος, ο διαβήτης τύπου ΙΙ, και η παχυσαρκία ⁽⁵⁾. Όταν ο mTOR είναι υπερβολικά ενεργοποιημένος σε ορισμένα βλαστοκύτταρα, η δεξαμενή αυτών των βλαστοκυττάρων μπορεί να εξαντληθεί. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της ικανότητας αναγέννησης των ιστών με φρέσκα λειτουργικά κύτταρα ^{(6), (7)}.

Tip: Η ρύθμιση της πρωτεΐνης mTOR αποτελεί πρωταρχικό στόχο και  αντιπροσωπεύει μια βιώσιμη προσέγγιση, για την διατήρηση μιας υγιούς δεξαμενής των βλαστοκυττάρων. Αυτό με τη σειρά του, θα βοηθούσε στη διατήρηση της λειτουργικότητας των ιστών και των οργάνων του σώματός μας, με την πάροδο του χρόνου.

Tip: Το NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide– δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμιδίου), είναι ένας συμπαράγοντας (cofactor), ένα μόριο το οποίο βοηθά τα ένζυμα στις χημικές αντιδράσεις, όπου διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο σε πολλαπλές φυσιολογικές διεργασίες όπως ο μεταβολισμός ενέργειας, η επιδιόρθωση του DNA και η ανοσοποιητική ενεργοποίηση. Είναι απαραίτητο για τη δραστηριότητα των sirtuins, μια κατηγορία ενζύμων τα οποία εμπλέκονται στη μακροζωία. Επί του παρόντος έχουν διεξαχθεί πάνω από 7.641 κλινικές μελέτες σχετικά με το NAD +. Και όλες καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι το NAD +, είναι η μεγαλύτερη ανακάλυψη στην αναγεννητική ιατρική (regenerative medicine).  Μπορούμε τώρα να δημιουργήσουμε νέα βλαστοκύτταρα, νέα μιτοχόνδρια και όργανα “νεαρά και πάλι” και όλα αυτά, ενισχύοντας φυσικά τα επίπεδα NAD + μέσα στα κύτταρα μας.

Tip: Το FoxO (Forkhead box) είναι κυτταρικές πρωτεΐνες οι οποίες παίζουν σημαντικό ρόλο στην βιολογία των βλαστοκυττάρων. Το FoxO βοηθά στη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων, τα οποία εμπλέκονται στην κυτταρική ανάπτυξη, τον πολλαπλασιασμό, τη διαφοροποίηση, τη ρύθμιση της ινσουλίνης και τη μακροζωία. Το FoxO λοιπόν αποτελεί σπουδαίο παράγοντα, όσον αφορά την υγιή γονιδιακή έκφραση.

Tip: Τα Sirtuins (SIRT) είναι μια κατηγορία ενζύμων, τα οποία εμπλέκονται στη μακροζωία. Αποτελούν μια οικογένεια ενζύμων, τα οποία έχουν άμεση σχέση σε μια ποικιλία μεταβολικών διεργασιών. Ελέγχουν τον ενεργειακό μεταβολισμό, τους κιρκαδικούς ρυθμούς, την επιδιόρθωση  του κυτταρικού DNA και την κυτταρική επιβίωση. Η ενεργοποίηση  των ενζύμων SIRT1, οδηγεί σε βελτιωμένη λειτουργία της ινσουλίνης στο ήπαρ, την βελτιωμένη γνωστική λειτουργία του εγκεφάλου και την αυξημένη μιτοχονδριακή βιογένεση . Η ενεργοποίηση του ενζύμου SIRT3, οδηγεί σε βελτιωμένη ευαισθησία στην ινσουλίνη και μειώνει τη φλεγμονή στο ήπαρ ^{(8), (9), (10),(11),(12)}.

Tip: Τα κύρια χαρακτηριστικά της εκφυλιστικής γήρανσης, περιλαμβάνουν την δυσλειτουργία του AMPK, του FoxO και του SIRT1, την εξάντληση του NAD + και την υπερβολική ενεργοποίηση του mTOR. Όλοι οι ανωτέρω δείκτες, έχουν άμεση σχέση με την υγιή λειτουργία και την επανεργοποίηση των ηλικιωμένων  βλαστοκυττάρων του σώματος. Η κύρια αντιγηραντική προσέγγιση, πρέπει να περιλαμβάνει οπωσδήποτε την εξασφάλιση της ισορροπίας των δεικτών AMPK, SIRT1, FoxO και NAD+ καθώς και την εξισορρόπηση της περίσσειας του δείκτη mTOR.

Tip: Δημοσιευμένα στοιχεία ερευνών, δείχνουν ότι παράγοντες οι οποίοι ενισχύουν το NAD +,  Sirtuins και FoxO,  μαζί με τα στοιχεία εκείνα τα οποία προκαλούν την αύξηση του AMPK καθώς και την εξισορρόπηση της περίσσειας του mTOR, μπορούν να προκαλέσουν την βελτίωση της λειτουργίας των βλαστοκυττάρων του σώματος ^{(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19)}.

συνεχίζεται…..

                                                                         Your  Health  In  Your  Hands**

*Όλες οι πληροφορίες και οι έρευνες που αναφέρονται στο άρθρο, δίνονται για ενημερωτικό σκοπό και μόνο και όχι για διάγνωση, αγωγή ή θεραπεία για οποιαδήποτε πάθηση ή αντικατάσταση ιατρικών συμβουλών. Το κάθε ένα άτομο, είναι και ο τελευταίος υπεύθυνος για τις οποιεσδήποτε αποφάσεις που αφορούν την υγεία του. 

**Απαγορεύεται η αντιγραφή μερική ή ολική του άρθρου, χωρίς την άδεια του συγγραφέα-ερευνητή .