Гемопоэтические стволовые клетки

Содержание

Слайд 2

Если не считать внешние причины, то на втором месте (14%) будет

Если не считать внешние причины, то на втором месте (14%) будет

рак. 

За последние 10 лет, стало очевидным, что профилактика раковых опухолей позволит отодвинуть (задержать) момент заболевания на более поздний возраст. Благодаря такой профилактике люди могут жить дольше на целые годы и даже десятилетия. 

Почему люди не живут более 122 лет?

Слайд 3

Сегодня в развитых странах — в США, в Европе сильно снизилось

Сегодня в развитых странах — в США, в Европе сильно снизилось

количество заболеваний сердца и сосудов. И одной из основных причин смерти стала болезнь Альцгеймера. Болезнь Альцгеймера считается неизлечимой, сопровождается потерей памяти, рассудка, а пациент гибнет в течение нескольких лет (3-9 лет). Но вот учёные из калифорнийского Университета разработали протокол лечения болезни Альцгеймера, с помощью которого попытались вылечить более 10 человек с диагнозом болезнь Альцгеймера.

Почему люди не живут более 122 лет?

Слайд 4

А что будет, если мы победим болезни сердца, сосудов, рак и

А что будет, если мы победим болезни сердца, сосудов, рак и

болезнь Альцгеймера?
К сожалению, вполне реально продлить жизнь с 70-90 лет до 100 и даже до 110. Но прожить более 122 лет ещё не удавалось никому из людей. По крайней мере, такие случаи не зафиксированы. Что же этому мешает?

Почему люди не живут более 122 лет?

Слайд 5

Рекорд продолжительности жизни принадлежит Жанне Кальман, которая умерла в возрасте почти

Рекорд продолжительности жизни принадлежит Жанне Кальман, которая умерла в возрасте почти

122 лет и 5 месяцев.
Ссылка на источник:
https://en.wikipedia.org/wiki/Jeanne_Calment
До сих пор этот рекорд не побит. Но почему?

Почему люди не живут более 122 лет?

Слайд 6

В 2004 году на 116 году жизни скончалась от рака желудка

В 2004 году на 116 году жизни скончалась от рака желудка

голландка Хендрикье ван Андел-Схиппер. Ее генотип подвергся тщательному изучению учёными. Оказалось, что, возможно, продолжительность жизни человека ограничена способностью стволовых клеток костного мозга продолжать воспроизводство самих себя.

Почему люди не живут более 122 лет?

Слайд 7

В случае с ван Андел-Схиппер, например, примерно две трети белых кровяных

В случае с ван Андел-Схиппер, например, примерно две трети белых кровяных

телец (лейкоцитов) в ее организме производились всего двумя стволовыми клетками крови. Обычно человек рождается примерно с 20 тысячами таких стволовых клеток. Примерно тысяча из них одновременно находится в активном состоянии, производя новую кровь. С возрастом число таких клеток сокращается катастрофически. Был сделан вывод, что старение в первую очередь связано с количеством стволовых клеток костного мозга.

Почему люди не живут более 122 лет?

Слайд 8

У взрослого человека стволовые клетки находятся, в основном, в костном мозге

У взрослого человека стволовые клетки находятся, в основном, в костном мозге

и в небольших количествах — во всех органах и тканях. При нарушении в работе какого-либо органа они находят зону повреждения и восполняют утраченную функцию. 

Гемопоэтические стволовые клетки

Слайд 9

исследованиях на инбредной линии мышей (С57Bl/6 EGFP) удалось показать принципиальную возможность

исследованиях на инбредной линии мышей (С57Bl/6 EGFP) удалось показать принципиальную возможность

увеличения продолжительности и качества жизни этих млекопитающих под влиянием периодических внутривенных трансплантаций стволовых клеток костного мозга от более молодых мышей этой же линии.

Стволовые клетки изучают не только в США и западных странах, но и в России. Так, например, в предварительных

Гемопоэтические стволовые клетки

Слайд 10

выше продолжительности жизни мышей в контрольной группе, в которой мыши не

выше продолжительности жизни мышей в контрольной группе, в которой мыши не

получали стволовых клеток. Правда, эти 34% были достигнуты на короткоживущих мышах. Результат на диких мышах и на долгоживущих, конечно, может быть более скромным.

Средняя продолжительность жизни мышей в экспериментальной группе, если я не ошибаюсь, была на 34%

Гемопоэтические стволовые клетки

Слайд 11

Гемопоэтические стволовые клетки

Гемопоэтические стволовые клетки

Слайд 12

Изучение гемопоэтических стволовых клеток получило большой интерес, когда изучали последствия лечения

Изучение гемопоэтических стволовых клеток получило большой интерес, когда изучали последствия лечения

раковых опухолей.
В результате химиотерапии повреждается иммунная система.
Особенно чувствительны к терапии рака оказались гемопоэтические стволовые клетки.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352

Старение гемопоэтических стволовых клеток

Слайд 13

В результате химиотерапии терапии рака гемопоэтические стволовые клетки меняли свои свойства.

В результате химиотерапии терапии рака гемопоэтические стволовые клетки меняли свои свойства.

При их дифференцирование наблюдались снижение лимфоцитов и наблюдался уклон в сторону миелоидных клеток. Поэтому с возрастом может повышаться количество тромбоцитов (результат – риск тромбоза) и эритроциты (много железа – риск рака).
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352

Старение гемопоэтических стволовых клеток

Слайд 14

Однако, исследования показали, что можно омолодить гемопоэтические стволовые с помощью длительных

Однако, исследования показали, что можно омолодить гемопоэтические стволовые с помощью длительных

голоданий (не менее 72 часов). Такие голодания уменьшали токсичность химиотерапии у мышей. Формула: 6-8 циклов голоданий по 3 дня подряд – 1 раз в две недели.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352

Защита Гемопоэтических стволовых клеток мышей от старения в результате терапии рака

Слайд 15

Препараты для лечения рака повреждают не только клетки опухоли, но и

Препараты для лечения рака повреждают не только клетки опухоли, но и

здоровые.
Так доксорубицин, этопозид, циклофосфан вызывают повреждения ДНК. В результате погибают клетки крови и Гемопоэтические стволовые клетки в костном мозге.
Но циклы голоданий по приведённой выше схеме у мышей эффективно блокировали смерть гемопоэтических стволовых клеток в результате химиотерапии. В результате голоданий с химиотерапией было создано в 6 раз больше ГСК, чем просто при химиотерипии!!!
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167

Защита Гемопоэтических стволовых клеток мышей от старения в результате терапии рака

Слайд 16

Была проведена оценка, насколько омоложенные голоданиями СКК у мышей могут повысить

Была проведена оценка, насколько омоложенные голоданиями СКК у мышей могут повысить

регенеративную функцию кроветворения.
Бали собраны клетки после химии и после химии с голоданиями. Эти клетки были пересажены мышам с ослабленным иммунитетом после облучения.
Результат: клетки мышей, подвергавшихся воздействию 6-циклов химии с предшествующими голоданиями до каждого цикла имеют более высокую регенеративную мощность. У таких мышей было более эффективное восстановление крови с улучшенным лимфоидно/миелоидным соотношением.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167

Защита Гемопоэтических стволовых клеток мышей от старения в результате терапии рака

Слайд 17

Но омолодят ли циклы 3-х дневных голоданий гемопоэтические стволовые клетки 18

Но омолодят ли циклы 3-х дневных голоданий гемопоэтические стволовые клетки 18

месячных (старых) мышей?
И вот таких мышей подвергли голоду по 3 дня каждые две недели. Таких 8 циклов.
В результате у таких мышей смещение дифференцирования гемопоэтических стволовых клеток в сторону миелоидных было устранено. А пропорции миелоидные по отношение к лимфоидным было похоже на соотношение, которое наблюдалось у молодых животных.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Слайд 18

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей Интересно, что у старых мышей

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Интересно, что у старых мышей в

возрасте 18 месяцев 8 циклов голоданий приводят к увеличению долгосрочных Гемопоэтических стволовых клеток в 6 раз и к снижению их апоптоза!!!
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4102383
Слайд 19

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей Ссылка на исследование: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352 В

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352

В будущем нужно будет

ещё объяснить за счёт чего такие циклы меняют выражение дифференцировочный фактор роста-11 (GDF11), который способствует омоложению сердца, скелетных мышц, мозга.
Слайд 20

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей Но как стало понятно, что

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Но как стало понятно, что именно

снижение ИФР-1 даёт такой результат. Для это были взяты мыши с нокаутом гена рецептора гормона роста – у них очень низкий ИФР-1.
Их подвергали химиотерапии. И было обнаружено, что ДНК их ГСК гораздо меньше повреждались, чем у обычных мышей. Это было точно также, как и у обычных мышей, которые вместе с химиотерапией подвергались циклам голоданий.
Также у мышей с нокаутом гена рецептора гормона роста было гораздо больше ГСК после химии, чем у обычных мышей после химии.
То же наблюдалось и без химиотерапии!!!
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4102383
Слайд 21

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей Также мыши, которые подвергались химии,

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Также мыши, которые подвергались химии, но

голодали, когда им искусственно вводили ИФР-1, то они не имели никаких преимуществ над теми, которые не голодали
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4102383
Слайд 22

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей Ссылка на исследование: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25072352
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167

Слайд 23

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей Положительные результаты от таких циклов

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток старых мышей

Положительные результаты от таких циклов голоданий

у мышей наблюдались, начиная с 4-го цикла. И такие результаты были показаны в 3-х независимых экспериментах.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167
Слайд 24

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей Но будут ли работать циклы

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей

Но будут ли работать циклы голоданий

у людей?
Были проведены КИ I фазы по циклам голоданий 24-72 часов у людей, которые проходили курсы химиотерапии рака. Только минимум 72 часа голодания в цикле при химиотерапии сохраняли лимфоциты и баланс лейкоцитов. Сейчас идёт II фаза
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167
Слайд 25

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей Ссылка на исследование: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей

Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24905167

Слайд 26

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей Рассмотрим 10 случаев, в которых

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей

Рассмотрим 10 случаев, в которых пациенты

(в возрасте от 44 до 78 лет) с различными злокачественные новообразования добровольно голодали от 48 до 140 часов до химиотерапии и 5-56 часов после химиотерапии.
Ни один пациент не имел значительных побочных эффектов от голоданий – кроме головокружений.
Шесть пациентов, которые прошли курс химиотерапии и голодали, сообщили о сокращении усталости, слабости. У них не было выпадения волос и других даже опасных для жизни побочных эффектов от химии. Их самочувствие напротив улучшалось, повышалась выносливость.
Предыдущие исследования на людях показали, что альтернативный день диетические ограничения и краткосрочные голодания (5 дней) хорошо переносятся и безопасны
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2815756
Слайд 27

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей Чаще всего назначаются месячные курсы

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток
у людей

Чаще всего назначаются месячные курсы химиотерапии,

когда на протяжении нескольких дней больной проходит курс лечения, повторяя его через месяц. И вот до такого курса и сразу после пациенты голодали
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2815756

Во время голоданий люди употребляли только воду и витамины. Когда пациенты делали химию без голоданий, то чувствовали усталость, слабость, тошноту, боль в животе и понос.

Слайд 28

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей Для больных раком, которые были

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей

Для больных раком, которые были ослаблены

до циклов химиотерапии или измождены, многие онкологи считают голодания вредными.
Тем не менее исследования в культуре клеток и на животных моделях показывают что голодания наоборот уменьшают побочные эффекты химиотерапии.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2815756
Слайд 29

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей Кроме того голодания в основном

Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей

Кроме того голодания в основном не

менее 4 дней в сумме (до и после химии) улучшают состав крови у людей, что может косвенно свидетельствовать о защитной функции голода по отношению к ГСК, как и у животных. Но лучших результатов видимо можно добиться циклами голоданий по 5-7 дней подряд (1 раз в месяц) – 8 таких циклов. А очень пожилые люди – хотябы 4 дня в цикле.
Ссылка на исследование:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2815756
Слайд 30

Продлят ли такие курсы голода жизнь? Четырёх дневные голодания каждые две

Продлят ли такие курсы голода жизнь?

Четырёх дневные голодания каждые две недели

продлевают среднюю продолжительность жизни на 45%, а максимальную продолжительность жизни на 38% коротко живущим мышам линии NZB.
Сроки голодания были в течение 4 дней подряд, каждые 2 недели. Этот протокол голодания был начат в возрасте 6 недель и продолжался до смерти. Максимальная продолжительность жизни выросла на 38%. А средняя продолжительность жизни — на 45%.
Ссылка на исследование:
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637400001093?np=y
Слайд 31

Продлят ли такие курсы голода жизнь? В Эквадорской деревушке живут люди

Продлят ли такие курсы голода жизнь?

В Эквадорской деревушке живут люди с

синдромом Ларона. Они не болеют раком, диабетом, и медленнее стареют. У них дефект рецепторов гормона роста. И в связи с этим — низкий (0-20 нг/мл) инсулин подобный фактор роста (ИФР-1), что и обуславливает их устойчивость к заболеванию раком и сахарным диабетом.

Из-за лучшего состояния их ДНК и апоптоза (самоуничтожения) старого эпителия в кровеносных сосудах, эти люди медленнее стареют. У них лучше функция стволовых клеток за счёт снижения ИФР-1, что приводит к снижению протеинкиназы А. То есть, их стволовые клетки делают кровь и клетки иммунитета более молодыми. Они не болеют раковыми опухолями (был зафиксирован только один случай не летального рака), не болеют сахарным диабетом. А 70% причин их смерти не связаны с возрастом и старением.
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21325617

Слайд 32

Продлят ли такие курсы голода жизнь? Мышки с дефектом рецепторов гормона

Продлят ли такие курсы голода жизнь?

Мышки с дефектом рецепторов гормона роста

(также, как и люди с синдромом Ларона). Интересно, что их гомозиготные родственники (на картинке посередине) ничем не отличаются от диких

мышек (на картинке слева) ни по размеру, ни по здоровью и продолжительности жизни. А вот сами мышки с дефектом рецепторов гормона роста имеют уровень здоровья и продолжительность жизни гораздо более высокого уровня. Они живут в среднем более чем на 20% дольше, и максимально более, чем на 30% дольше.
Ссылки на исследования:
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27688483
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27732088