Regenerace tkání a stárnutí: Pohled na ostnaté myši
Výzkum v oblasti dlouhověkosti a regenerativní medicíny se dlouhodobě zaměřuje na druhy, které vykazují mimořádné regenerační schopnosti. Bylo zjištěno, že druhy schopné výjimečné regenerace často mívají delší životnost a zpomalené stárnutí ve srovnání s příbuznými druhy s méně účinnými regeneračními schopnostmi. V kontextu regenerace u savců jsou studovány různé blízce příbuzné druhy ostnatých myší (spiny mouse). Tyto myši jsou známé svou schopností shodit velké množství kůže a podpůrných tkání jako obranný mechanismus a následně tuto tkáň znovu dorůst bez zjizvení. Tato regenerační kapacita se vztahuje i na některé vnitřní orgány. Dřívější studie s ostnatými myšmi poukázaly na rozdíly v aktivitě makrofágů jako na jeden z důležitých faktorů, které určují, zda dojde k úplné regeneraci, nebo k tvorbě jizvy.
Makrofágy jsou buňky vrozeného imunitního systému, které se významně podílejí na průběžné údržbě tkání a regeneraci po zranění. Identifikace přesných mechanismů regulace chování makrofágů u druhů s účinnou regenerací a možnosti jejich adaptace pro lidskou terapii představuje probíhající výzkumný projekt. Nová, veřejně dostupná studie navazuje na tuto výzkumnou linii a dále propojuje změněné chování makrofágů a širší imunitní odezvy u ostnatých myší se zpomaleným tempem úpadku spojeného s věkem. Vědci postupně skládají dohromady širší obraz týkající se stárnutí, údržby tkání, regenerace a vrozeného imunitního systému. Je pravděpodobné, že existují úzké vazby mezi tím, jak vrozený imunitní systém reguluje záněty, jeho účinností při určitých aktivitách, jako je odstraňování senescentních buněk, a procesy stárnutí a regenerace.
Odolnost zlatých ostnatých myší vůči stárnutí
Studie s názvem „Immunometabolic resistors of aging in long-lived golden spiny mice“ se zaměřila na projev stárnutí jako ztrátu biologické odolnosti, zahrnující zpomalení procesů opravy buněk a tkání v důsledku chronického sterilního zánětu a metabolického stresu. Dlouhověcí divocí hlodavci, kteří jsou z evolučního hlediska blízce příbuzní laboratorním myším, mohou umožnit identifikaci doposud spících drah, jež odolávají stárnutí. Ostnaté myši (Acomys) jsou sice známé svou výjimečnou regenerační kapacitou, nicméně jejich odolnost vůči stárnutí nebyla dosud známá.
Nová zjištění ukazují, že starší zlaté ostnaté myši (Acomys russatus), chované v prostředí bez specifických patogenů (non-pathogen-free), odolávají funkčnímu úpadku a mají vyšší kapacitu opravy s redukovanou senescencí v imunitně-metabolických orgánech ve srovnání s příbuzným druhem, východní ostnatou myší (Acomys dimidiatus). Ve srovnání s A. dimidiatus si A. russatus udržely vysokou kapacitu opravy tkání, sníženou křehkost (frailty) s nižším „inflammaging“ (zánětlivým stárnutím), fibrózou, buněčnou senescencí a mladistvým transkriptomem i po čtyřech letech věku. Vzhledem k tomu, že kohorta A. russatus byla křížená a chovaná v ne-SPF (Specific Pathogen Free) podmínkách, může tento model být relevantní pro identifikaci biomedicínsky důležitých mechanismů zdraví a dlouhověkosti, které jsou u standardních geneticky identických laboratorních myší obvykle zastřeny.
Adaptace imunitního systému a potenciální terapeutické cíle
Starší A. russatus si udržují transkripční integritu podobnou mladým myším, což zdůrazňuje experimentální kontrolní body pro zánět a mortalitu. Bylo zaznamenáno, že adaptace imunitního systému u A. russatus zahrnuje udržení funkční architektury brzlíku (thymus) až do čtyř let věku. Brzlíky A. russatus byly chráněny před lipoatrofií a involucí, podobně jako u nahých rypošů (naked mole-rat) a dlouhověkých transgenních myší s fibroblastovým růstovým faktorem 21 (FGF21), které si udržují repertoár naivních T buněk až do pokročilého věku. Dále bylo zjištěno, že zvýšené hladiny proteinu clusterin v makrofázích A. russatus omezují „inflammaging“ a prodlužují „health span“ (zdravou délku života) u starších myší. Biologie A. russatus tak naznačuje potenciální terapeutické cíle, které by mohly podpořit nebo udržet funkci organismu během stárnutí.