Nieuwe inzichten in het verouderingsproces van spiercellen bij muizen: impact op regeneratie en genezing
AmsterdamOnderzoekers van Cornell University hebben vooruitgang geboekt in het begrijpen hoe spiercellen verouderen bij muizen. Ze hebben een nieuwe methode ontwikkeld om veranderingen in cellen in de loop van de tijd te volgen, met een focus op verschillende leeftijdsgroepen. Het onderzoek, dat is gepubliceerd in Nature Aging, helpt verklaren of problemen met spierregeneratie bij oudere muizen veroorzaakt worden door veranderingen in de spierstamcellen zelf of door de omgeving die deze cellen beïnvloedt.
Het onderzoek bestond uit de volgende stappen:
- Het verzamelen van cellen van jonge, oudere en bejaarde muizen.
- Het veroorzaken van spierschade met een variant van slangenvenom.
- Het bestuderen van de cellulaire reacties op zes verschillende tijdstippen na de verwonding.
Onderzoekers ontdekten 29 verschillende celtypes en opmerkelijke verschillen in het aantal en de werking van immuuncellen in diverse leeftijdsgroepen. Deze gebrekkige coördinatie naarmate men ouder wordt, maakt spierherstel minder effectief. Dit toont aan dat immuuncellen minder goed functioneren bij het herstel van weefsels naarmate we ouder worden.
Een nieuwe methode gebaseerd op transfer learning is ingezet om te onderzoeken wanneer celdeling stopt, ook wel bekend als senescentie. Deze aanpak richt zich op genexpressies om senescentie in cellen te meten en biedt een beter inzicht in hoe verschillende celtypen samenwerken tijdens regeneratie. De ontdekking dat immuuncellen fouten maken in timing en populatie, wijst erop dat verouderde spieren problemen hebben met cellulaire communicatie.
Dit onderzoek maakt het begrijpen van het verouderingsproces van spieren complexer door te kijken naar de communicatie tussen cellen. Het legt de nadruk op het belang van het veranderen van de omgeving rondom stamcellen, in plaats van alleen de stamcellen zelf aan te passen. Door te onderzoeken hoe deze interacties in de loop der tijd veranderen, wijzen de onderzoekers op nieuwe mogelijkheden voor het ontwikkelen van behandelingen.
Onderzoek suggereert dat het bestrijden van veroudering mogelijk kan door behandelingen te ontwikkelen die de tijdigheid van immuuncelreacties corrigeren of door oude en inactieve cellen aan te pakken. Wetenschappers kunnen, door te bestuderen hoe verschillende celtypen samenwerken tijdens herstel, medicijnen ontwikkelen die gezond ouder worden bevorderen door de cellulaire omgeving in balans te houden. Dit zou niet alleen helpen bij spierveroudering, maar ook nieuwe inzichten kunnen geven in de veroudering van andere lichaamsdelen en toegepast kunnen worden op andere weefsels met vergelijkbare eigenschappen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s43587-024-00756-3en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Lauren D. Walter, Jessica L. Orton, Ioannis Ntekas, Ern Hwei Hannah Fong, Viviana I. Maymi, Brian D. Rudd, Iwijn De Vlaminck, Jennifer H. Elisseeff, Benjamin D. Cosgrove. Transcriptomic analysis of skeletal muscle regeneration across mouse lifespan identifies altered stem cell states. Nature Aging, 2024; DOI: 10.1038/s43587-024-00756-3Deel dit artikel