Meremajakan sel induk otak mungkin menjadi kunci kepada rawatan MS masa depan
Para saintis telah menemui cara untuk menjadikan sel stem otak yang lebih tua pada tikus lebih muda. Penemuan ini dapat menyebabkan peningkatan rawatan untuk penyakit yang berkaitan dengan penuaan yang merosakkan otak dan sistem saraf.
Penyelidikan berkenaan sel progenitor oligodendrocyte (OPC), yang merupakan sejenis sel induk, atau sel belum matang. OPC sangat penting untuk fungsi otak yang sihat dan seluruh sistem saraf pusat.
OPC matang, atau membezakan, menjadi oligodendrocytes, yang merupakan sel yang menghasilkan selubung myelin yang mengelilingi serat saraf dan mengekalkan isyarat elektrik yang mereka bawa.
Pemusnahan myelin adalah ciri membezakan multiple sclerosis (MS), dan perubahan berkaitan penuaan pada OPC menyumbang kepada proses tersebut. Penuaan juga dapat mengurangkan fungsi OPC pada individu yang sihat.
Penyelidik di University of Cambridge di United Kingdom mendapati bahawa peningkatan kekakuan pada otak penuaan mengganggu fungsi OPC.
Apabila mereka memindahkan OPC dari tikus yang lebih tua ke otak tikus yang lebih muda, OPC yang berumur mula berfungsi seperti OPC yang muda.
Pengukuhan ceruk sel stem
Pasukan akhirnya membuktikan bahawa kehilangan fungsi dalam OPC adalah akibat dari sesuatu yang terjadi di persekitaran mikro mereka, atau "niche" sel induk.
"Di sini kami tunjukkan," tulis penulisnya baru-baru ini Alam semula jadi kertas, "bahawa persekitaran mikro OPC mengeras seiring bertambahnya usia, dan bahawa perubahan mekanikal ini cukup untuk menyebabkan kehilangan fungsi OPC yang berkaitan dengan usia."
Nampaknya ceruk sel induk mencerminkan perubahan yang berkaitan dengan penuaan pada "isyarat kimia dan mekanikal" yang dikirimkan kepada OPC yang berada di dalamnya.
Setelah OPC berusia yang ditransplantasi merasakan bahawa mereka berada di lingkungan yang lebih muda dan lembut, mereka mula berkelakuan lebih seperti OPC yang kuat dan lebih muda.
Untuk meneroka apa yang sedang berlaku dengan lebih terperinci, pasukan ini menjalankan beberapa eksperimen makmal dengan OPC dan "perancah biologi dan sintetik untuk meniru kekakuan otak muda."
'Meremajakan secara molekul dan berfungsi'
Para penyelidik memerhatikan bahawa ketika mereka dewasa OPC pada perancah bahan lembut, mereka mula berkelakuan lebih seperti OPC muda.
OPC yang berusia "diremajakan secara molekul dan berfungsi" sebagai hasil dari bahan yang lebih lembut.
Sebaliknya, meletakkan OPC muda pada perancah yang terdiri daripada bahan yang lebih kaku, menyebabkan mereka berkelakuan seperti yang lebih tua.
"Kami terpesona," kata pengarang kajian senior Dr. Dr Kevin J. Chalut, "untuk melihat bahawa ketika kita tumbuh muda, sel induk otak yang berfungsi pada bahan kaku, sel-sel menjadi tidak berfungsi dan kehilangan kemampuan mereka untuk tumbuh semula, dan dalam Fakta mula berfungsi seperti sel yang berumur. "
Chalut bekerja di Jabatan Fizik dan Institut Stem Cell di University of Cambridge.
Dia melihat, bagaimanapun, bahawa penemuan yang lebih menarik adalah melihat OPC lama tumbuh dalam bahan lembut, dan bagaimana "mereka mula berfungsi seperti sel muda - dengan kata lain, mereka disegarkan."
"Ini menunjukkan cara baru untuk mengatasi kehilangan fungsi yang berkaitan dengan usia dalam sistem sel stem penting ini," tambahnya.
Piezo1 memberi isyarat kekakuan
Penyelidikan lebih lanjut mendorong Dr. Chalut dan rakan-rakannya untuk fokus pada "saluran ion mekanoresponsif" yang disebut Piezo1, protein yang berada di permukaan OPC. Mereka mendapati bahawa Piezo1 memberitahu OPC sama ada niche mereka kaku atau lembut.
Ketika mereka menguji reaksi OPC berumur kurang Piezo1, para penyelidik mendapati bahawa sel induk berperilaku seperti OPC muda, bahkan ketika mereka tumbuh pada bahan perancah yang lebih kaku.
Mereka juga mendapati bahawa penghapusan Piezo1 dalam OPC di otak tikus yang berusia menyebabkan sel induk berperilaku seperti mereka muda lagi. Sel-sel tersebut meneruskan kemampuan normal mereka untuk tumbuh semula.
MS Society, yang merupakan badan amal berdaftar di England dan Wales di UK, membiayai sebahagian kajian ini. Pengarah penyelidikan mereka, Dr. Susan Kohlhaas, mengatakan bahawa penemuan itu "mempunyai implikasi penting" untuk rawatan MS.
"MS tidak henti-henti, menyakitkan, dan melumpuhkan, dan rawatan yang dapat memperlambat dan mencegah pengumpulan kecacatan dari masa ke masa sangat diperlukan."
Dr. Susan Kohlhaa
