Стволовые клетки, их влияние на старение и омоложение

Стволовы́е кле́тки — недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся у многих видов многоклеточных организмов. Это клетки, которые ещё не превратились в клетки конкретных органов. Развитие многоклеточных организмов начинается с одной стволовой клетки — зиготы. Из стволовых клеток образуются все виды клеток организма. В организме человека более 200 видов клеток. Стволовые клетки сохраняются и функционируют и во взрослом организме. Это — резерв для восстановления тканей и органов человека. В процессе старения организма количество стволовых клеток уменьшается.
В современной медицине стволовые клетки человека трансплантируют, то есть пересаживают в лечебных целях. Например, трансплантация гемопоэтических стволовых клеток производится для восстановления процесса гемопоэза (кроветворения) при лечении лейкозов и лимфом.

Типы стволовых клеток:

Эмбриональные — из них можно получить любую другую клетку организма.
Фетальные — более специализированы и имеют ограниченное количество делений
Постнатальные — еще более специализированные. Это стволовые клетки уже взрослого организма.

В медицине трансплантация стволовых клеток используется для лечения нескольких десятков заболеваний: для лечения лейкозов, лимфом, сердечной недостаточности, рассеянного склероза, для регенерации хряща в коленном суставе и т.д.

Стволовые клетки делятся, производя себе подобных, что создает дополнительный запас прочности организма. Однако, они могут делиться несимметрично, когда из одной стволовой клетки образуется одна стволовая и одна дифференцированная, то есть принадлежащая конкретной ткани, костной или мышечной, например. Это часто происходит от хронического воспаления, которое является одной из причин развития множества на первый взгляд несвязанных между собой возрастных болезней, способствующих уменьшению продолжительности жизни.

Ослабленные воспалением стволовые клетки организма — один из признаков старения. Однако, этот процесс можно обратить вспять. Есть исследования, показывающие, что уменьшение калорийности питания и контролируемое голодание способствуют восстановлению некоторых видов стволовых клеток.

Главный механизм омоложения стволовых клеток во время голодания — это аутофагия (процесс, при котором внутренние компоненты клетки доставляются внутрь её лизосом или вакуолей и подвергаются в них деградации). Есть ещё несколько способов запустить аутофагию: аэробная физическая нагрузка, низкокалорийная диета. Некоторые препараты усиливают естественный процесс аутофагии ( кофе, рыбный жир, доксициклин, аспирин, витамин Д, метформин, глюкозамин)

Сон — ещё одна важная составляющая процесса восстановления стволовых клеток. Во время сна происходит активная регенерация стволовыми клетками поврежденных органов. Клетки костного мозга во время сна выделяют сигнальный пептид, который заставляет кроветворные стволовые клетки перемещаться в другие ниши, добиваясь регенерации тканей и лечения болезней.

В процессе жизни и деления стволовых клеток в их ДНК накапливаются ошибки, которые со временем ограничивают способность стволовых клеток продлевать жизнь. Поврежденные клетки делятся, образуя себе подобных, поэтому процесс омоложения таким образом не может быть беконечным.

Результаты исследований работы стволовых клеток

Устраняя воспаление стволовых клеток, и стимулируя их рост с помощью лекарств, можно продлить молодость стволовых клеток. Вот результаты некоторых исследований, проводимых в этой области.

Метформин (препарат для лечения диабета) — мобилизует стволовые клетки организма, тем самым создавая новые нейроны (клетки нервной системы и головного мозга). Это приводит к увеличению числа новых нейронов в гиппокампе на 30%. Для того чтобы получить такой эффект, достаточно употреблять около 1000 мг метформина в сутки для человека весом в 60 кг.

Витамин Д активизирует превращение стволовых клеток в клетки нервной ткани мозга, защищая мозг от старения.

Аспирин улучшает качество (омолаживает) мезенхимальных стволовых клеток костного мозга.

Мелатонин (гормон) способен защищать мезенхимальные стволовые клетки организма костного мозга от преждевременного старения. Мелатонин также показал способность повышать выживаемость нейральных стволовых клеток, которые превращаются в клетки нервной ткани мозга, защищая наш головной мозг.

Для обычного омоложения мезенхимальными стволовыми клетками достаточно лишь подавлять воспаление в их нишах и стимулировать сигналинг. Для этого нужно принять следующие меры: