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L'hypertrophie de cellule souche contribue pour se baisser dans le fonctionnement normal pendant le vieillissement

Les biologistes de MIT ont répondu à une question biologique importante : Pourquoi les cellules règlent-elles leur taille ?

Les cellules du même type sont de façon saisissante uniformes dans la taille, alors que la taille de cellules diffère entre différents types de cellules. Ceci soulève la question de si la taille de cellules est importante pour la physiologie cellulaire.

L'étude neuve propose que l'hypertrophie cellulaire pilote un déclin en fonction des cellules souche. Les chercheurs ont constaté que les cellules souche, qui sont parmi les plus petites cellules dans le fuselage, détruisent leur capacité de remplir leur fonctionnement normal - ; complétant le niveau des globules sanguins du fuselage - ; comme ils se développent plus grands. Cependant, quand les cellules ont été remises à leur taille habituelle, elles se sont comportées normalement de nouveau.

Les chercheurs ont également constaté que les cellules souche de sang tendent à agrandir pendant qu'elles vieillissent. Leur étude prouve que cette hypertrophie contribue au déclin de cellule souche pendant le vieillissement.

Nous avons découvert l'hypertrophie cellulaire comme facteur vieillissant neuf in vivo, et maintenant nous pouvons les explorer si nous pouvons traiter l'hypertrophie cellulaire pour retarder vieillir et les maladies liées au vieillissement. »

Jette Lengefeld, postdoc ancien de MIT, investigateur principal à l'université de Helsinki

Lengefeld est l'auteur important de l'étude, qui apparaît aujourd'hui dans des avances de la Science. Le défunt Amon d'Angelika, un professeur de MIT de biologie et le membre de l'institut de Koch pour la cancérologie intégratrice, est l'auteur supérieur de l'étude.

Effets de grande taille

On l'a connu depuis les années 1960 que les cellules humaines développées dans une assiette de laboratoire agrandissent pendant qu'elles deviennent sénescentes - ; une condition cellulaire nondividing

cela est associé au vieillissement. Chaque fois qu'une cellule se divise, il peut rencontrer les dégâts d'ADN. Quand ceci se produit, la division est arrêtée pour réparer les dégâts. Pendant le chacune de ces derniers retarde, la cellule se développe légèrement plus grand. Beaucoup de scientifiques ont cru que cette hypertrophie était simplement un effet secondaire du vieillissement, mais le laboratoire d'Amon a commencé à vérifier la possibilité que la grande taille de cellules pilote des pertes relatives à l'âge de fonctionnement.

Lengefeld a étudié les effets de la taille sur des cellules souche - ; particulièrement, cellules souche de sang, qui provoquent les globules sanguins de notre fuselage durant toute la durée. Pour étudier comment la taille affecte ces cellules souche, les chercheurs ont endommagé leur ADN, menant à une augmentation de leur taille. Ils puis comparés ces cellules élargies à d'autres cellules que les dégâts également expérimentés d'ADN mais ont été évités de l'augmentation dans la taille utilisant un rapamycin appelé de médicament.

Après la demande de règlement, les chercheurs ont mesuré la fonctionnalité de ces deux groupes de cellules souche en les injectant dans les souris qui ont eu leurs propres cellules souche de sang éliminées. Ceci a permis aux chercheurs de déterminer si les cellules souche transplantées pouvaient au repopulate les globules sanguins de la souris.

Ils ont constaté que les cellules souche ADN-endommagées et élargies ne pouvaient pas produire les globules sanguins neufs. Cependant, les cellules souche ADN-endommagées qui ont été maintenues petites pouvaient encore produire les globules sanguins neufs.

Dans une autre expérience, les chercheurs avaient l'habitude une mutation génétique pour réduire la taille des grandes cellules souche naturelles qu'ils ont trouvées chez des souris plus anciennes. Ils ont prouvé que s'ils induits ces grandes cellules souche à devenir petites de nouveau, les cellules regagnaient leur potentiel régénérateur et se comportaient comme de plus jeunes cellules souche.

« Ceci frappe la preuve supportant le modèle que la taille est importante pour la fonctionnalité des cellules souche, » Lengefeld dit. « Quand nous endommageons l'ADN des cellules souche mais les maintenons petites pendant les dégâts, elles maintiennent leur fonctionnalité. Et si nous réduisons la taille de grandes cellules souche, nous pouvons remettre leur fonctionnement. »

Maintenant des cellules petites

Quand les chercheurs ont traité des souris avec le rapamycin, commençant à un jeune âge, ils pouvaient empêcher des cellules souche de sang d'agrandir car les souris ont vieilli. Les cellules souche de sang de ces souris sont demeurées petites et pouvaient établir des globules sanguins comme de jeunes cellules souche même dans les souris 3 ans - ; une vieillesse pour une souris.

Rapamycin, un médicament qui peut empêcher la croissance des cellules, est maintenant employé pour traiter quelques cancers et pour éviter le rejet de greffe d'organe, et a augmenté l'intérêt pour que sa capacité étende la durée de vie chez les souris et d'autres organismes. Il peut être utile en ralentissant l'hypertrophie des cellules souche et pourrait pour cette raison avoir des bienfaits chez l'homme, Lengefeld dit.

« Si nous trouvons les médicaments qui sont spécifiques en rendant de grandes cellules souche de sang plus petites de nouveau, nous pouvons vérifier si ceci améliore la santé des gens qui souffrent des problèmes avec leur système de sang - ; comme l'anémie et un système immunitaire réduit - ; ou aidez peut-être même les gens avec la leucémie, » il dit.

Les chercheurs ont également expliqué l'importance de la taille dans un autre type de cellules souche - ; cellules souche intestinales. Ils ont constaté que de plus grandes cellules souche pouvaient moins produire des organoids intestinaux, qui imitent la structure de la garniture intestinale.

« Qui a proposé que cette relation entre la taille de cellules et fonctionnement soit économisée en cellules souche, et que la taille cellulaire est une borne de fonctionnement de cellule souche, » Lengefeld dit.