Метформин восстанавливает способность ремиелинизации ЦНС путем омоложения состарившихся стволовых клеток
Метформин распространенное лекарство для лечения диабета, которое способно имитировать диетическое голодание. Так же выяснилось что оно способствует ремиелинизации в стволовых клетках пожилых крыс, что позволяет предположить что он может быть полезен при лечении рассеянного склероза.
« Метформин восстанавливает способность ремиелинизации ЦНС путем омоложения состарившихся стволовых клеток » было опубликовано в журнале Cell Stem Cell .
РС характеризуется потерей миелина, защитной оболочки вокруг нейронов (нервных клеток), которая помогает им общаться. Таким образом необходимо найти лечение РС, которое способствует восстановлению утраченного миелина – процесса называемого ремиелинизацией.
Миелин производится клетками называемыми олигодендроцитами. Эти олигодендроциты происходят из специализированных стволовых клеток, которые называются клетками-предшественниками олигодендроцитов (OPCs).
Исследователи в этом исследовании впервые показали, что по мере старения крыс их OPC теряют способность легко созревать в функциональные олигодендроциты, процесс общий для старения. Они обнаружили что при наличии надлежащих стимулов около 60% OPCs у молодых крыс превращаются в зрелые олигодендроциты, в то время как у старых крыс менее 20% созревают в клетки олигодендроцитов.
Затем исследователи сравнили OPCs от старых (20–24 месяцев) и молодых животных (2–3 месяца) и обнаружили, что у старых OPCs наблюдаются определенные клеточные изменения, связанные с клеточным старением, особенно изменения в их митохондриях (энергетические центры клеток, где энергия производится).
«Как и в случае большинства регенеративных процессов, эффективность ремиелинизации постепенно снижается со старением до такой степени, что она становится настолько медленной, что в конечном итоге происходит сбой», – написали они., «Это имеет важное значение для хронических демиелинизирующих заболеваний, таких как рассеянный склероз (РС), которые могут продолжаться в течение нескольких десятилетий. Задержка ремиелинизации делает демиелинизированные аксоны восприимчивыми к необратимой дегенерации, что проявляется на более поздних стадиях РС.
Команда задалась вопросом, может ли нацеливание на эти клеточные изменения улучшить способность клеток-предшественников олигодендроцитов превращаться в олигодендроциты и в результате способствовать ремиелинизации.
Исследователи использовали два подхода к животным. Первым был альтернативный день поста, когда крысы ели только через день что как известно ограничивает клеточное старение; второй группе давали метформин «миметик натощак с малыми молекулами», используемый для снижения уровня сахара в крови у диабетиков, который действует через белок называемый AMPK. Этот белок играет важную роль, помогая митохондриям вырабатывать клеточную энергию по назначению.
Результаты показали, что оба подхода могут способствовать образованию олигодендроцитов у пожилых крыс, что приводит к лучшему восстановлению миелина.
У крыс с химически индуцированными повреждениями потери миелина как чередование дневного голодания, так и метформин также улучшали ремиелинизацию по сравнению с крысами, не получавшими подход к лечению.
«Преодоление влияния старения на OPCs важно для создания благоприятной среды для ремиелинизации. Такие вмешательства, как ограничение диеты или лекарственные препараты которые имитируют его действие, вероятно изменят функцию OPC и других типов клеток, которые способствуют ремиелинизации… и таким образом могут иметь двойную пользу для лечения хронических демиелинизирующих нейродегенеративных заболеваний », – заключил исследование.
Робин Франклин, доктор философии, профессор Кембриджского университета и соавтор исследования, назвал этот вывод «одним из наиболее значительных достижений в области терапии миелиновой терапии, который когда-либо существовал», – сказал он в пресс-релизе британского общества MS .
«Полученные данные проливают свет на то почему клетки теряют способность регенерировать миелин и как этот процесс можно обратить вспять. Хотя до сих пор проводились исследования на крысах, мы надеемся в скором времени перенести их на людей », – добавил Франклин.