Mechanismus obnovy buněk při poškození slunečním zářením
Výzkum publikovaný v časopise Aging Cell přináší poznatky o vlivu molekulárního koktejlu získaného z mezenchymálních kmenových buněk lidské pupečníkové šňůry (hUC-MSCs) na proces stárnutí kůže vyvolaný ultrafialovým zářením, označovaný jako fotoaging. Studie naznačuje, že tyto látky mohou zmírnit projevy stárnutí kůže tím, že obnovují schopnost buněk odstraňovat poškozené mitochondrie prostřednictvím procesu zvaného mitofagie.
Souvislost mezi mitochondriální dysfunkcí a zánětem
Chronické vystavení ultrafialovému záření vede k hromadění senescentních buněk a úbytku proteinů zajišťujících ochranu DNA. Důsledkem je strukturální poškození kůže projevující se ztrátou elasticity, zhrubnutím a tvorbou vrásek. Výzkum se zaměřil na hlubší příčiny tohoto stavu, konkrétně na narušení funkce mitochondrií.
Mitochondriální dysfunkce v kožních buňkách aktivuje zánětlivou dráhu cGAS-STING. Tato signalizace následně zvyšuje produkci zánětlivých cytokinů, jako jsou IL-6 a IL-8, což přispívá k fenoménu známému jako inflammaging, tedy chronickému zánětu spojenému s věkem. Dosavadní možnosti terapie, včetně užívání retinoidů nebo laserových zákroků, mají podle odborníků omezenou účinnost nebo jsou spojeny s vedlejšími efekty.
Výsledky experimentů
Výzkumný tým provedl experimenty na myším modelu, kdy kůže zvířat byla po dobu 40 dnů vystavována UVA a UVB záření. Aplikace sekretomu (směsi proteinů a exozomů) z hUC-MSCs vedla ke zlepšení hydratace, zachování kolagenních vláken a snížení markerů buněčného stárnutí, konkrétně p16 a p21. Podobné výsledky byly zaznamenány i při testování na lidských keratinocytech (linie HaCaT), kde léčba omezila rozpad laminu B1, což je protein klíčový pro strukturální integritu buněčného jádra.
Klíčovým zjištěním je role mitofagie. U buněk ošetřených sekretomem vědci pozorovali, že proces odstraňování poškozených mitochondrií probíhal srovnatelně s kontrolní skupinou, která nebyla vystavena UV záření. Tím došlo k utlumení dráhy cGAS/STING a snížení hladiny zánětlivých cytokinů. Blokování mitofagie pomocí inhibitorů v experimentech vedlo k neúčinnosti aplikovaného sekretomu, což potvrzuje kauzální vztah mezi mitofagií a zmírněním zánětlivých procesů.
Další perspektivy výzkumu
Aktuální data potvrzují, že procesy související s mitochondriální dysfunkcí a následným zánětem se týkají i kožní tkáně. Přestože dosažené výsledky ukazují na potenciál sekretomu kmenových buněk, autoři studie upozorňují na rozdíly mezi myším modelem a fyziologií lidské kůže. Dalším krokem pro budoucí klinické využití bude identifikace specifických složek sekretomu, které jsou za tyto účinky zodpovědné, a jejich následné testování v klinických podmínkách.