Можно ли обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

Можно ли обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

Продолжительность жизни человека ограничена снижением количества стволовых клеток костного мозга с возрастом. Например, после 110 лет жизни примерно две трети белых кровяных телец (лейкоцитов) в организме может производиться всего двумя стволовыми клетками крови. До недавнего времени считалось, что гемопоэтические стволовые клетки (стволовые клетки крови из костного мозга) необратимо повреждаются в процессе старения. Однако циклы длительных голоданий от 72 до 120 часов подряд восстанавливают функцию старых гемопоэтических стволовых клеток — обращают их функциональный возраст вспять.

 

Из-за чего умирают люди?

 

Можно ли обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

От чего умирают люди? Видимо от старости. Но, что значит от старости? Если быть более конкретным, то от возраст зависимых заболеваний. Согласно ежегодному Докладу Фонда ООН в области народонаселения за 2011 год в России 60% всех причин смерти — это сердечно-сосудистые заболевания. Сегодня у нас уже появилось понимание, пусть и не окончательное, как с этим можно бороться. Об этом можно почитать в статье «Как обратить возраст кровеносных сосудов вспять«.

Если не считать внешние причины, то на втором месте (14%) будет рак. За последние 10 лет, стало очевидным, что профилактика раковых опухолей позволит отодвинуть (задержать) момент заболевания на более поздний возраст. Благодаря такой профилактике люди могут жить дольше на целые годы и даже десятилетия. Об этом можно подробно прочитать в статье «Медицина будущего и настоящего для профилактики рака«. 

 

Можно ли обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

Сегодня в развитых странах — в США, в Европе сильно снизилось количество заболеваний сердца и сосудов. И одной из основных причин смерти стала болезнь Альцгеймера. Болезнь Альцгеймера считается неизлечимой, сопровождается потерей памяти, рассудка, а пациент гибнет в течение нескольких лет (3-9 лет). Но вот учёные из калифорнийского Университета разработали протокол лечения болезни Альцгеймера, с помощью которого попытались вылечить более 10 человек с диагнозом болезнь Альцгеймера. Через 10-24 месяцев в результате такого потрясающе успешного эксперимента почти все пациенты восстановили свои умственные способности и память, а также смогли вернуться к своей прежней работе. Об этом можно подробно прочитать в статье «Альцгеймера болезнь причины возникновения и лечение«

А что будет, если мы победим болезни сердца, сосудов, рак и болезнь Альцгеймера? К сожалению, вполне реально продлить жизнь с 70-90 лет до 100 и даже до 110. Но прожить более 122 лет ещё не удавалось никому из людей. По крайней мере, такие случаи не зафиксированы. Что же этому мешает?

 

Почему люди не живут более 122 лет?

 

2s

 Рекорд продолжительности жизни принадлежит Жанне Кальман, которая умерла в возрасте почти 122 лет и 5 месяцев. Кальман вела активный образ жизни: играла в теннис, до 100 лет каталась на велосипеде, занималась фехтованием, плаванием, катанием на роликах. Также она очень любила гулять на природе, предпочитая прогулки походам в гости. Стоит заметить, Жанна не занималась спортом больших достижений, но она вела довольно активный образ жизни. Эта активность была в удовольствие, а не на износ, как в спорте.

До сих пор этот рекорд не побит. Но почему?

 

 

 

 

dd1 19 150x150Хендрикье ван Андел-Схиппер

В 2004 году на 116 году жизни скончалась от рака желудка голландка Хендрикье ван Андел-Схиппер. Ее генотип подвергся тщательному изучению учёными.  Оказалось, что, возможно, продолжительность жизни человека ограничена способностью стволовых клеток костного мозга продолжать воспроизводство самих себя. В случае с ван Андел-Схиппер, например, примерно две трети белых кровяных телец (лейкоцитов) в ее организме производились всего двумя стволовыми клетками крови. Обычно человек рождается примерно с 20 тысячами таких стволовых клеток. Примерно тысяча из них одновременно находится в активном состоянии, производя новую кровь. С возрастом число таких клеток сокращается катастрофически. Был сделан вывод, что старение в первую очередь связано с количеством стволовых клеток костного мозга.

У взрослого человека стволовые клетки находятся, в основном, в костном мозге и в небольших количествах — во всех органах и тканях. При нарушении в работе какого-либо органа они находят зону повреждения и восполняют утраченную функцию. 

 

Можно ли обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

Обратить возраст стволовых клеток вспять

 

Стволовые клетки изучают не только в США и западных странах, но и в России. Так, например, в предварительных исследованиях А. В. Карнаухова и Ковиной Марины Валентиновны на инбредной линии мышей (С57Bl/6 EGFP) удалось показать принципиальную возможность увеличения продолжительности и качества жизни этих млекопитающих под влиянием периодических внутривенных трансплантаций стволовых клеток костного мозга от более молодых мышей этой же линии. Средняя продолжительность жизни мышей в экспериментальной группе была на 34% выше продолжительности жизни мышей в контрольной группе, в которой мыши не получали стволовых клеток. Правда, эти 34% были достигнуты на короткоживущих мышах. Результат на диких мышах и на долгоживущих, конечно, может быть более скромным.

Более подробно про стволовые клетки можно прочитать в статье «Стволовые клетки организма и вечная молодость«

 

Как обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

Конечно, можно сохранить в криохранилище, забранные в раннем возрасте, собственные стволовые клетки, и впоследствии, через несколько десятилетий, уже в старости восполнить недостаток этих важных клеток. Но это очень дорогая процедура. И доступна не каждому. 

 

Можно ли обратить возраст стволовых клеток вспять?

 

Но я бы не писал эту статью, если бы не было альтернативного способа сохранить функцию стволовых клеток. До недавнего времени считалось, что гемопоэтические стволовые клетки (стволовые клетки крови из костного мозга) необратимо повреждаются в процессе старения. Но последние работы на мышах показывает, что циклы длительных голоданий от 72 до 120 часов подряд с последующей восстановительной диетой в течение 11 дней могут защитить гемопоэтические стволовые клетки от токсичности, связанной с химиотерапией и стимулируют пролиферацию, и восстановление старых гемопоэтических стволовых клеток. Предварительный этап клинических испытаний на людях говорит о том, что циклы длительных голоданий более 72 часов подряд могут принести пользу и людям, проходящим химиотерапию, а значит — восстанавливают, похоже, и функцию стволовых клеток у людей, а не только у животных. Этот эффект может быть обусловлен частично за счёт снижения инсулин подобного фактора роста-1 в крови, что приводит к снижению протеинкиназы А. При чём, короткие голодания (менее 72 часов) не были эффективны. Длительные же голодания (более 72 часов), способны обратить вспять старение иммунной системы.

 

Один из побочных эффектов химиотерапии для лечения рака — это повреждения взрослых стволовых/прогениторных клеток, которые ведут к более быстрому старению, нарушению восстановления тканей. Но вот, что интересно!!! Была сделана попытка выяснить, а не может ли такое длительное голодание увеличивать число гемопоэтических стволовых клеток, сокращающихся от старения, а не в результате химиотерапии? И оказалось — может. Так у 18 месячных мышей (а мыши живут всего около 2-х лет) 8 циклов таких длительных голоданий, похоже, обратили возраст стволовых клеток вспять, увеличив их количество. Ещё ранее в исследованиях было отмечено, что низкокалорийная диета замедляет сокращение стволовых клеток, но она не была способна обратить их возраст вспять, так как аутофагия при низкокалорийном питании не достаточно глубокая.

 

Итак. 24-х часовые еженедельные голодания не обладают таким же эффектом, как длительные голодания 72-120 часов. Исследования показывают, что для такого эффекта нужно хотя бы 3 дня голодать, а потом 11 дней кушать. 6-8 таких циклов приносят рассмотренный в этой статье результат — функциональное омоложение гемопоэтических стволовых клеток.

 

Как меняются стволовые клетки в результате длительных голоданий (3-5 дней)

 

Предупреждение!!! Данный раздел рекомендуется читать только для самых пытливых, так как он сложен для восприятия.

Предлагаю подробнее рассмотреть полученные на мышах результаты. Старые животные, как и люди, имеют снижение иммунной функции. Это происходит, предположительно, в результате необратимых повреждений ДНК. В результате иммунитет работает плохо, легко пропуская раковые клетки, а также плохо защищая организм от инфекций и простудных заболеваний. Но после 6 циклов 3-х дневных голоданий с последующим 11-ти дневным кормлением у животных были зафиксированы следующие изменения:

  1. Количество гемопоэтических стволовых клеток увеличилось в 6 раз. 
  2. Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) неоднородны. Различают три субпопуляции ГСК. Первая субпопуляция ГСК производит больше миелоидных клеток. Вторая субпопуляция ГСК производит больше лимфоидных клеток. Третья субпопуляция производит сбалансированное количество лимфоидных и миелоидных клеток. ГСК от старых мышей имеют ограниченную способность к регенерации.  Они производят меньше лимфоидных клеток и больше миелоидных клеток, а также в целом — меньше белых клеток крови. Но после 8 циклов длительных голоданий ГСК мышей повышают способность к регенерации — происходит  восстановление баланса лимфоидных и миелоидных клеток, как и у молодых мышей. Также восстанавливается количество белых клеток до уровня молодых животных. 

Интересный факт, что ГСК могут превращаться не только в клетки крови. Обнаружилось, что, по-видимому, в некоторых специфических обстоятельствах плюрипотентные ГСК способны превращаться не только в клетки крови, но и в те клетки, из которых они происходят — это называется обратная дифференцировка.

Обратная дифференцировка — превращение  ГСК обратно в гемангиобласты и прегемангиобласты (а те, естественно, способны к созреванию в гемоцитобласты).

То есть дифференцировка в этой клеточной системе не всегда идёт в одном направлении, от менее дифференцированных клеток к более дифференцированным, и определённое количество гемангиобластов и прегемангиобластов всегда поддерживается во взрослом организме «про запас», при необходимости даже путём «обратной дифференцировки»!!!

Что это нам даёт. А то, что ГСК могут становиться гемоцитобластами, а те в свою очередь превращаются в стволовые клетки эндотелия сосудов (ангиобласты), которые в последствии превращаются в клетки, которые выстилают стенки кровеносных сосудов.  А ведь возраст кровеносных сосудов — это один из главных критериев биологического возраста человека. 

И получается, что омоложение ГСК с помощью длительных голоданий довольно возрастных мышей обращает вспять и возраст иммунных клеток и возраст других клеток крови, а также потенциально возможно и возраст клеток кровеносных сосудов — эндотелия.

 

Как ведёт себя теломераза при функциональном омоложении стволовых клеток?

 

теломераза при омоложении стволовых клеток

 

В исследованиях на животных было определено, что после циклов длительных голоданий функционально гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) становились моложе. Но восстанавливалась ли длина теломер ГСК? К сожалению, длину теломер и активность теломеразы (фермента, который способен восстанавливать длину теломер) исследователи не замеряли. А ведь теломеры делятся ограниченное число раз. Если теломеры укорачиваются с каждым раундом деления клеток, то такое омоложение (при длительных голоданиях) теоретически может приводить в итоге к более быстрому укорочению теломер и к более быстро наступающему репликативному старению. Этот момент предстоит ещё выяснить в дальнейших исследованиях. А пока для подстраховки нужно позаботиться о том, чтобы повышать активность теломеразы иными способами.

И вот для повышения активности теломеразы сразу после таких голоданий можно использовать следующий метод. В одной из статей про то, как обратить возраст сосудов крови вспять, мы рассматривали интересный факт, что при терапии в течение месяца низкими дозами валсартана и флувастатина активность теломеразы возрастает почти в 2.5 раза. И такая активность теломеразы сохраняется повышенной, постепенно снижаясь, ещё около полу года после окончания такого курса. Активность теломеразы в этом исследовании измерялась в лейкоцитах крови. Да — это не теломераза в гемопоэтических стволовых клетках (ГСК), из которых происходят лейкоциты, но очень может быть, что действие теломеразы может распространяться и на ГСК.

Второй момент для особых фанатов. Оказывается, что ежедневная медитация способна немного повышать активность теломеразы иммунных клеток крови.

 

Существующие опасности такого омоложения стволовых клеток.

 

Следует заметить, что рассмотренные выше длительные голодания не безопасны для больных сахарным диабетом, а также могут быть не безопасны для очень старых людей.

Позитивный момент — в результате таких голоданий могут быть уничтожены многие раковые клетки в организме. О том, что голодание — лучший способ лечения рака можно прочитать в статье: «Голодание — самый лучший способ лечения рака«

Но мы уже не раз писали, что почти всё, что нас омолаживает, может повышать риски некоторых видов рака. Это происходит потому, что каким-то образом само старение защищает нас от рака. Возможно даже само старение организма — это способ защиты организма от рака. Правда — тупиковый способ.  У голого землекопа, например, другие механизмы борьбы с раком, не связанные со старением. 

И длительные периоды голоданий — тоже не исключение. Обычные опухолевые клетки, конечно, могут погибать при голоданиях, длящихся от 3-х дней и более.  Но «спящие» раковые стволовые клетки могут «проснуться» от таких голоданий и стать активными. Поэтому длительные голодания могут ускорить развитие некоторых видов рака. Но стоит заметить, что вероятность таких видов рака намного меньше, чем вероятность развития раковых клеток, которые могли бы развиться без таких голоданий. Поэтому суммарную вероятность заболеть раком такие голодания в итоге уменьшают. А для большинства людей такие голодания будут очень сильно снижать общий риск раковых опухолей.

 

Выводы:

 
  1. Ранее было показано, что еженедельные голодания по 24-36 часов — один из самых мощных способов продлить жизнь, замедляя старение.
  2. Было также показано, что есть альтернативные пути достижения похожего эффекта с помощью разгрузочных дней — можно подробнее прочитать здесь. Или здесь.
  3. И даже было показано, что если голодать в течение 2-3 дней подряд еженедельно в течение полугода, то можно восстановить иммунитет пожилых людей до молодого состояния.
  4. Но вот теперь было показано, что 6-8 циклов очень длительных голоданий (3-5 дней), с последующим 11 дневным кормлением могут в буквальном смысле функционально !!! омолаживать гемопоэтические стволовые клетки — в том числе и иммунитет, и кровь, а также возможно и кровеносные сосуды.
  5. Поэтому сделаем предложение:
  • Не всем людям можно голодать (об этом здесь).
  • Раз в 5 лет имеет смысл для функционального омоложения гемопоэтических стволовых клеток провести 6-8 циклов подряд 3-х дневных голоданий с последующим 11-ти дневным кормлением. А в конце такого цикла провести месячный курс стимулирования теломеразы и омоложения артерий с помощью таблеток (валсартан 20 мг в сутки + флувастатин 20 мг в сутки). Между циклами голоданий — во время 11 дневного кормления рекомендуется ежедневная практика медитации.

Ссылки на исследования ищите в оригинале статьи.

Источник: nestarenie.ru