Lundaforskare omkullkastar stamcellshypotes

2011-05-09
celler från benmärgen i tvärsnitt
Celler från benmärgen i tvärsnitt. Bild: Helena Ågerstam.

Nya forskningsrön motbevisar en hypotes om hur stamceller åldras. Forskaren David Bryder och hans kollegor visar att mutationer i stamcellernas mitokondrie-DNA inte driver stamcellernas åldrande.

Forskningsresultaten publiceras i dagarna den vetenskapliga tidskriften Cell Stem Cell.

– Det finns inte särskilt mycket information kring de mekanismer som ligger bakom åldrandet av stamceller. Men om vi kan förstår det skapar vi ökade möjligheter för att behandla vårt blodsystem när det inte fungerar, berättar David Bryder.

– Den rådande hypotesen säger att mutationer i mitokondrie-DNA:t i stamcellerna har en betydande roll och orsakar deras åldrande. Men våra forskningsresultat visar att det förvisso är nödvändigt med en intakt mitokondriefunktion för att stamceller ska kunna producera alla typer av blodceller, men motbevisar samtidigt att mutationerna orsakar åldrande i stamcellerna, säger David Bryder.

Mitokondrier kan göra både nytta och skada

Mitokondrierna är cellernas energifabriker och har många viktiga egenskaper. Tyvärr kan de också bilda s k fria radikaler som orsakar skador på olika delar i cellerna och även själva mitokondrien, bland annat mutationer i mitokondriernas eget DNA.

Med hjälp av en modell har forskarna låtit mitokondriernas DNA mutera i en snabb takt. Den snabba muteringen leder till en nedsatt funktion i mitokondrierna.

Mutationer ledde till färre blodceller

I modellen såg forskarna att precis som vid åldrande ledde den förändrade mitokondriefunktionen till minskad produktion av specifika blodceller t ex röda blodkroppar och lymfocyter.

Men stamceller med höga nivåer av mitokondriemutationer bibehöll samtidigt sin förmåga att bilda nya stamceller och andra typer av vita blodkroppar.

Alla blodceller har sitt ursprung från stamceller

Allteftersom den genomsnittliga medellivslängden ökar, sker också en ökning i åldersrelaterade sjukdomar, bl a sämre immunförsvar och ökad infektionsbenägenhet, liksom en dramatiskt ökad förekomst av blodcancer.

Då alla blodceller har sitt ursprung från stamceller i benmärgen så har man inom vetenskapen föreslagit att blodcellernas åldrande kan ligga bakom en oförmåga att bilda vissa typer av blodceller, eller att åldrandet genererar celler som inte fungerar korrekt.

– Resultaten är en viktig vägledning till hur stamcellerna kan upprätthålla sin funktion under en livstid. Och det kan öppna nya vägar för fortsatta studier där forskarna direkt kan undersöka relationen mellan förändrad mitokondriefunktion och sjukdomstillstånd såsom anemi och blodcancer, säger David Bryder

Text: KATRIN STÅHL

Pressmeddelande från Lunds universitet, 6 maj 2011