Стволовые клетки могут задерживать дыхание

Ученые обнаружили уникальные свойства, которые позволяют стволовым клеткам пережить кислородное голодание.

Результаты исследования были опубликованы в издании Cell Stem Cell.

Ученые из медицинского центра юго-западного Техасского университета установили, что среда с низким содержанием кислорода, недопустимая для других видов клеток, позволяет определенному типу стволовых клеток, выступающему в качестве первичного материала для пересадки костного мозга, выживать и реплицироваться.

Эти клетки, названные гематопоэтическими (кроветворными) стволовыми клетками, обычно содержатся в костном мозге и способны к быстрой репликации (самовоспроизводству). После пересадки они преобразуются в клетки крови и другие типы клеток. Их способность реплицироваться еще до преобразования делает их полноценными для трансплантации костного мозга.

«Эти клетки преобразовывают глюкозу или сахар в энергию вместо того, чтобы использовать для этого кислород», сказал доктор Хешам Садек, доцент медицины и автор исследования. «Они используют гликолиз вместо митохондриального окислительного фосфорилирования, чтобы восполнить энергетические потребности».

Доктор Садек с коллегами хотели понять, как гематопоэтические клетки регулируют собственный метаболизм несмотря на суровую среду. Ученые выяснили, что клетки выражали определенный ген, который и позволили им функционировать без кислорода.

Лучшее понимание функции стволовых клеток и их способности к репликации может привести к методу стимуляции клеточного роста вне организма, сказал доктор Садек. Например, потенциальные донорские клетки костного мозга могут выращиваться бесконечно, восполняя потребность в стволовых клетках, используемых в разнообразных методах лечения в трансплантологии.

«До сих пор было проведено крайне мало исследований метаболизма стволовых клеток, и наша цель заключалась в том, чтобы узнать, как стволовые клетки могут дышать и реплицироваться в среде с недостатком кислорода», сказал доктор Садек.

Также известно, что стволовые клетки костного мозга используются в сотнях исследований сердечной регенерации.

«Результаты исследования показывают, что стволовые клетки костного мозга могут выживать в недопустимой для других клеток среде, а потому они могут оказаться незаменимыми в случае таких инцидентов, как, например, сердечный приступ», сказал доктор Садек. «Эти результаты исследования могут эксплуатироваться для обогащения стволовых клеток костного мозга и клеток-предшественников, основываясь при выборе клеток на их метаболических свойствах».

03.09.2010