Neue Ursache für Zellalterung entdeckt: die Erkenntnisse haben große Auswirkungen auf Krebs und altersbedingten gesundheitlichen Bedingungen

Neue Forschung von der USC Viterbi School of Engineering, könnte der Schlüssel sein, um unser Verständnis, wie der Alterungsprozess funktioniert. Die Erkenntnisse, die potenziell den Weg ebnen für bessere Krebstherapien und revolutionäre neue Medikamente könnten wesentlich zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit in der Dämmerung Jahre.

Die Arbeit, vom Assistant Professor of Chemical Engineering und Materials Science Nick Graham und sein team in Zusammenarbeit mit Scott Fraser, Provost Professor von Biologischen Wissenschaften und Bioengineering, und Pin Wang, Ralf A. Kaprielian Kollegen in der Technik, wurde vor kurzem veröffentlicht im Journal of Biological Chemistry.

„Zu trinken aus dem Brunnen der Jugend, die Sie haben, um herauszufinden, wo die Quelle der Jugend ist, und verstehen, was die Quelle der Jugend tut,“ Graham sagte. „Wir tun das Gegenteil; wir versuchen zur Untersuchung der Gründe, die Zellen Alter, so dass wir möglicherweise in der Lage, Behandlungen für better aging.“

Was sind die Ursachen Zellen zu Altern?

Um dies zu erreichen, führt der Autor Alireza Delfarah, ein student im Aufbaustudium in der Graham-Labor, das sich auf Altern, ein natürlicher Prozess, in dem Zellen dauerhaft zu stoppen die Schaffung neuer Zellen. Dieser Vorgang ist eine der Hauptursachen des altersbedingten Rückgang, manifestiert sich in Krankheiten wie arthritis, Osteoporose und Herzerkrankungen.

„Alternden Zellen sind gewissermaßen das Gegenteil von Stammzellen, die haben ein riesiges potential für die selbst-Erneuerung oder Spaltung“ Delfarah sagte. „Alternden Zellen können sich nie wieder trennen. Es ist ein irreversibler Zustand von Zellzyklus-arrest.“

Das Forscherteam entdeckt, dass das Altern, den alternden Zellen produzieren eine Klasse von Chemikalien, so genannte Nukleotide, die Bausteine der DNA. Wenn Sie nahm den Jungen Zellen und Zwang Sie zu stoppen, Herstellung von nukleotiden, wurde von alternden oder im Alter.

„Dies bedeutet, dass die Produktion von nukleotiden ist wichtig zu halten die Zellen jung,“ Delfarah sagte. „Es bedeutet auch, dass, wenn wir verhindern könnten, dass Zellen, die aus dem Verlust-Nukleotid-Synthese, die Zellen möglicherweise langsamer Altern.“

Graham ‚ s team untersuchte Jungen Zellen, wurden proliferierende robust und fütterte Sie Moleküle beschriftet mit stabilen Isotopen von Kohlenstoff, um zu verfolgen, wie die Nährstoffe konsumiert, die von einer Zelle verarbeitet wurden in verschiedenen stoffwechselwegen.

Scott Fraser und seinem Labor arbeitete mit dem Forschungsteam zu entwickeln, die 3D-Bilder der Ergebnisse. Die Bilder unerwartet offenbart, dass die alternden Zellen haben Häufig zwei Zellkerne haben, und dass Sie nicht synthetisieren DNA.

Bevor jetzt Seneszenz wurde in Erster Linie untersucht, die in Zellen, den sogenannten Fibroblasten, die häufigsten Zellen, die Bestand aus dem Bindegewebe von Tieren. Graham ‚ s team ist stattdessen die Konzentration auf, wie die Seneszenz tritt in den Epithelzellen, die Zellen, die die Oberflächen der Organe und Strukturen im Körper und die Art der Zellen, in denen die meisten Krebserkrankungen entstehen.

Graham sagte, dass die Seneszenz ist den meisten bekannt als der körpereigene Schutzbarriere gegen Krebs: Wenn Zellen nachhaltig geschädigt werden könnte, dass die Gefahr der Entwicklung zu Krebs, Sie treten in die Seneszenz und stoppen die Vermehrung, so dass der Krebs nicht zu entwickeln und zu verbreiten.

„Manchmal sind die Leute reden über die Seneszenz als ein zweischneidiges Schwert, dass es vor Krebs schützt, und das ist eine gute Sache,“ Graham sagte. „Aber es fördert auch die Alterung und Krankheiten wie diabetes, kardiale Dysfunktion oder Arteriosklerose und Allgemeine Gewebe-Dysfunktion“, sagte er.

Graham sagte, das Ziel wurde nicht vollständig verhindern, dass Sie Altern, weil das entfesseln könnte Krebs Zellen.

„Aber dann auf der anderen Seite, wir würden gerne einen Weg finden, zum entfernen von alternden Zellen zu fördern, die ein gesundes Altern und bessere Funktion“, sagte er.

Graham sagte, dass das team die Forschung hat Anwendungen in den aufstrebenden Bereich der senolytics, die Entwicklung von Drogen, die möglicherweise in der Lage, zu beseitigen, die Alterung der Zellen. Er sagte, dass klinische Studien mit Menschen sind immer noch in frühen Stadien, aber Studien mit Mäusen haben gezeigt, dass durch die Beseitigung von alternden Zellen, Mäuse Alter besser, mit mehr produktive Lebensdauer.

„Sie können eine Maus, die die alternden und abnehmenden Funktion, behandeln Sie es mit senolytic Drogen zu beseitigen, den alternden Zellen, und die Maus ist verjüngt. Wenn überhaupt, dann ist es diese senolytic Drogen, der Brunnen der Jugend,“ Graham sagte.

Er fügte hinzu, dass, um für eine erfolgreiche senolytic Medikamente entwickelt werden, war es wichtig, zu erkennen, was ist das Besondere an alternden Zellen, so dass die Medikamente wirken sich nicht auf die normale, nicht-alternden Zellen.

„Das ist, wo wir kommen in — Studium der alternden Zelle, Stoffwechsel und versuchen herauszufinden, wie die alternden Zellen sind einzigartig, so dass Sie könnte die Gestaltung von zielgerichteten Therapeutika um diese Stoffwechselwege,“ Graham sagte.