Что мешает нам жить вечно или как стволовые клетки влияют на продолжительность человеческой жизни?

Голландка Хендрике ван Андель-Шиппер родилась в 1890 году и в какой-то период являлась самой пожилой женщиной в мире. В 2005 году  ее не стало, но до самой смерти она сохраняла ясный ум, крепкое здоровье, в том числе крови и сердечно-сосудистой системы.

Свое тело она завещала науке при условии, что любые  данные, полученные в результате анализа,  будут опубликованы с указанием ее имени. Внимательно изучив кровь и ряд других биоматериалов организма  женщины,  ученые  пришли к выводу: продолжительность человеческой жизни,  даже при условии идеального здоровья, зависит от способности стволовых клеток продолжать дифференцироваться в специализированные клетки.  Как только стволовые клетки достигают состояния истощения, они погибают и неуклонно уменьшают способность организма поддерживать регенерацию жизненно важных тканей и клеток, прежде всего, крови.

Всего две клетки

Выяснилось, что две трети лейкоцитов крови ван Андель-Шиппер происходили всего из двух кроветворных стволовых клеток. Ученые смогли установить количество стволовых клеток, генерирующих лейкоциты, изучив характер обнаруженных мутаций. Картина была настолько схожа во всех лейкоцитах, что исследователи пришли к выводу, что все они произошли от одной из двух тесно связанных “материнских” стволовых клеток.

Кроме того, анализ ДНК показал, что лейкоциты имели сильно укороченные  теломеры — защитные «наконечники» хромосом,  длина которых постепенно  уменьшается при каждом следующем делении клетки  (вообразите, что Вы многократно копируете текст, каждый раз отрезая от него по предложению).  Другими словами, теломеры конечны, когда-нибудь  их укорочение больше не позволит клетке делиться (так называемый предел, или лимит Хэйфлика, анг.  Hayflick limit).  В среднем,  теломеры на лейкоцитах были в 17 раз короче, чем на клетках мозга, которые практически не размножаются на протяжении  жизни.

«Подсчитано, что мы рождаемся примерно с 20 000 кроветворными стволовыми клетками, и  около 1000 из них одновременно активны», - говорит Хенне Хольстеге, возглавлявшая исследовательскую группу.   «В течение жизни количество активных стволовых клеток сокращается вследствие уменьшения длины теломер  до точки гибели клетки — точки, называемой истощением стволовых клеток».

“ Если  предел количеству делений стволовых клеток  означает  предел человеческой жизни, может быть, можно  решить проблему  путем пополнения клеток, сохраненных в более ранний период  жизни?” — задает вопрос Хольстеге.

И в заключение…

 Пуповинная кровь содержат гораздо большее количество незрелых кроветворных стволовых клеток, чем кровь взрослого человека. В многочисленных исследованиях зафиксирована и большая длина теломер в стволовых клетках новорожденных. Это основа для развития биобанков перинатальных стволовых клеток (пуповинной крови, пупочного канатика, плаценты и др.), не только для нужд трансплантации, но, как выясняется,  и для нужд регенеративной медицины.

Источник:     Genome Research, DOI: 10.1101/gr.162131.113