В индуцированных стволовых клетках митохондрии тоже омолаживаются

Стволовые клетки отличает способность к неограниченному размножению, которая проявляется изменением метаболических путей клеточного старения, в том числе теломеразы, гена p53 и путей митохондриально-оксидативного стресса.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) — новая популяция стволовых клеток, полученных из соматических клеток при помощи усиления экспрессии ряда генов, в норме экспрессирующихся в эмбриональных стволовых клетках (ЭСК). Эти репрограммированные клетки приобретают способность к самовоспроизводству и почти неотличимо сходны с ЭСК по морфологии, экспрессии генов и способности к дифференцировке. В иПСК происходит изменение процессов старения и связанных с ними метаболических путей теломеразы и p53. Недавно было показано, что воздействие антиоксидантов способствует клеточному репрограммированию. Однако до сих пор не было сведений о состоянии путей митохондриально-оксидативного стресса в иПСК.

Группа ученых из берлинского Department of Vertebrate Genomics исследовала отличия митохондрий в иПСК от митохондрий соматических клеток. Известно, что эти клеточные органеллы подвергаются характерным изменениям по мере развития и старения организма. Поскольку иПСК получены из взрослых соматических клеток, возникает вопрос: возвращаются ли к их митохондриям те свойства, которые были характерны для митохондрий ЭСК, или они сохраняют тот же фенотип, что успели приобрести за время развития и старения родительских клеток? Ученые показали, что митохондрии в иПСК возвращаются к незрелому состоянию, свойственному митохондриям ЭСК. Это выражено как в морфологии и распределении органелл, так и в экспрессии ядерных факторов, участвующих в биогенезе митохондрий, содержании митохондриальной ДНК, концентрации АТФ внутри клетки, интенсивности выработки лактата и в уровне окислительных повреждений. При дифференцировке митохондрии как в иПСК, так и в ЭСК демонстрируют аналогичные изменения, связанные с созреванием и переходом от анаэробного к аэробному метаболизму.

Таким образом, результаты этой работы показывают, что человеческие иПСК хотя и не полностью идентичны ЭСК, но митохондрии в них в результате репрограммирования тоже подвергаются реювенации и соответствующим образом изменяются метаболические пути митохондриального/оксидативного стресса. Это позволяет клетке избегать старения.

Материалы исследования представлены в статье Prigione A, Fauler B, Lurz R, Lehrach H, Adjaye J. The Senescence-Related Mitochondrial/Oxidative Stress Pathway is Repressed in Human Induced Pluripotent Stem Cells. Stem Cells. 2010 Mar 3. [Epub ahead of print]

Источник: www.stemcells.ru