Além disso, elogiou um experimento que demonstrou que o fator GDF11 do
sangue do rato jovem pode rejuvenescer os músculos e o cérebro de ratos
mais velhos, e que levou a um ensaio clínico em que pacientes de
Alzheimer receberam plasma de doadores jovens.
Figura completa e lenda (21 K)
Um ingrediente para o elixir da juventude
- 1 Departamento de Cirurgia Neurológica, San Francisco, San Francisco, CA 94143, EUA
- 2 Eli e Edythe Broad Centro de Regeneração Medicina e Stem Cell Research, San Francisco, San Francisco, CA 94143, EUA
- Programa de Pós-Graduação 3 Developmental and Stem Cell Biology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, EUA
- 4 San Francisco Veterans Affairs Medical Center, San Francisco, CA 94121, EUA
Correspondência: Daniel Um Lim, E-mail: LimD@neurosurg.ucsf.edu
Emergindo evidência indica que há factores dentro do sangue de animais
jovens que têm a capacidade de restaurar características juvenis de um
número de sistemas de órgãos dos animais mais velhos.
Crescimento / factor de diferenciação 11 (GDF11) é o primeiro de tais
factores a ser identificado, e dois novos estudos demonstram que o
"factor de jovens" rejuvenesce células estaminais encontradas no músculo
esquelético e no cérebro de ratinhos envelhecidos.
Não pode realmente ser alguma verdade no mito de séculos, que o sangue da jovem pode restaurar a juventude.
As primeiras evidências veio de um procedimento cirúrgico chamado
parabiose heterocrônico, em que o sistema circulatório de um animal
jovem que é acoplado a um animal de idade ( A Figura 1 ). Este procedimento pode rejuvenescer uma série de órgãos no mais velho do casal 1 , 2 , 3
. O fornecimento de sangue jovem ainda melhora o desempenho cognitivo
em camundongos idosos, melhorando a plasticidade sináptica no hipocampo 4 . Por outro lado, o sangue envelhecido tem efeitos negativos sobre o cérebro e músculo esquelético de animais jovens 5 , 6 . Assim, evidências acumuladas indicou que o sangue de animais jovens contém fatores poderosos "da juventude.
Figura 1.
GDF11 rejuvenesce músculo esquelético idade e cérebro. (A) parabiosis heterocrônico, que acopla o sistema circulatório de um novo e velho rato, pode restaurar propriedades jovens para muitos órgãos idosos. (B) O tratamento com rGDF11 sozinho revitaliza o músculo esquelético e cérebro de idosos camundongos, resultando em melhorias funcionais em força e detecção de odor.Figura completa e lenda (21 K)
Trabalhos recentes sobre a hipertrofia cardíaca fator identificado
crescimento / diferenciação relacionada com a idade de 11 (GDF11) como
um desses fatores com poderes de rejuvenescimento. Como os animais se tornam mais velhos, os níveis de GDF11 circulando normalmente declinar.
Notavelmente, injetando GDF11 em camundongos com idade recapitula os
efeitos da parabiosis heterocrônico, revertendo hipertrofia cardíaca 7 . No entanto, não ficou claro se os efeitos de GDF11 eram únicos para o coração.
Sinha et al. 8
têm mostrado agora que o aumento dos níveis sistêmicos de GDF11 em
camundongos com idade também tem efeitos rejuvenescedores no músculo
esquelético.
Ratinhos injectados diariamente com envelhecidas GDF11 recombinante
(rGDF11) durante quatro semanas têm um maior número de células satélite,
a população de células estaminais musculares local. Além disso, estas células satélites com menos danos no ADN e gerar células miogénicas mais em cultura. suplementação rGDF11 também melhora a capacidade de regeneração in vivo de células satélites, resultando no crescimento das fibras musculares maiores após a lesão.
O tratamento com rGDF11 mesmo exercício aumenta a resistência e força
de preensão, demonstrando que as melhorias observadas em células
satélites dizem respeito a uma melhoria funcional no desempenho
muscular.
Enquanto não fica claro se estes resultados se devem principalmente aos
efeitos sobre o músculo esquelético, sobretudo tendo em conta o reforço
conhecido da função cardíaca observados com o tratamento rGDF11, este
trabalho demonstra que um único fator sistêmico pode ajudar a restaurar
as propriedades fisiológicas da juventude.
Estudos sobre a capacidade de rejuvenescimento de sangue jovem e rGDF11
também foram estendidos para o cérebro envelhecido por Katsimpardi et al. 9
. Os autores focada nos adultos neural células-tronco (NCCC) da zona
subventricular (SVZ) e descobriu que parabiosis heterocrônico aumenta a
proliferação de Sox2 + NSCs nos ratos envelhecidos.
NSC SVZ diferenciar em neuroblastos que migram para o bulbo olfativo, e
parabiosis heterocrônico quase duplica o número de novos neurônios no
bulbo olfativo de camundongos idosos.
Curiosamente, estes ratos apresentam uma melhor discriminação olfativa,
mas se este comportamento mudança resulta diretamente da neurogênese
reforçada ou, mais geralmente aos efeitos integrais animais de
parabiosis heterocrônico ainda não é conhecido.
Uma alteração adicional observado nos animais idosos é uma arquitetura
vascular cerebral melhorado seguinte parabiosis heterocrônico, que
aparece para reverter o declínio no volume dos vasos sanguíneos que
normalmente ocorre com o envelhecimento. Este aumento no volume do vaso sanguíneo cerebral é parcialmente recapitulou com tratamento rGDF11.
Experiências de cultura de células sugeriram que este efeito é devido à
activação induzida por rGDF11 da via de sinalização de TGF-β em células
endoteliais capilares do cérebro, aumentando a sua proliferação. tratamento rGDF11 também aumenta o número de células em Sox2 + SVZ envelhecido, embora não ao ponto observado com parabiose heterocrônico.
Estes resultados indicam que os efeitos benéficos da GDF11 não estão
limitados a músculo, e provavelmente irá estimular o trabalho futuro
quanto ao seu efeito sobre outros sistemas de órgãos.
Estes estudos oferecem evidências convincentes de que os efeitos de envelhecimento podem ser revertidos.
No entanto, ele continua a ser determinado se GDF11 age diretamente
sobre as células e NSC satélite musculares no cérebro, ou se as
melhorias nestas populações de células estaminais são a conseqüência
indireta de efeitos sistêmicos.
Por exemplo, o tratamento rGDF11 melhora arquitetura vascular cerebral e
aumenta directamente a proliferação de células endoteliais do cérebro, o
que pode indirectamente aumentam adulto neurogenesis.
No entanto, independentemente do facto de GDF11 ou não pode activar
directamente as NSC no cérebro humano envelhecido, os seus efeitos sobre
a vasculatura cerebral, pode potencialmente melhorar a doença
microvascular cerebral isquémica, que tem sido associada ao declínio
cognitivo em idosos 10 .
Será também importante para avaliar se a tratamento sistémico de longo
prazo com rGDF11 tem quaisquer consequências negativas, especialmente
desde GDF11 é conhecido por regular a proliferação de células no
desenvolvimento de múltiplos sistemas de órgãos. Talvez haja uma "razão" que esse fator normalmente diminui com a idade.
Além disso, enquanto GDF11 pode restaurar as características da
juventude para o músculo, cérebro e coração, este fator sozinho
geralmente é menos eficaz do que parabiosis heterocrônico.
O aumento da eficácia de parabiose pode ser devido ao fornecimento de
sangue novo factores benéficos adicionais, ou de uma diluição de
componentes prejudiciais que se acumulam com a idade.
Portanto, a identificação de fatores circulantes que contribuem
diretamente para o envelhecimento será potencialmente de grande
importância na busca de terapias para restaurar a juventude.
À medida que avançamos em direção a testar se rGDF11 é realmente um
ingrediente poderoso para o elixir de longa procurados da juventude,
será importante para determinar se o declínio natural da GDF11
circulando serve qualquer propósito benéfico.
O estabelecimento de tipos de células que são diretamente afetados por
GDF11 pode informar trabalho futuro para projetar terapias alternativas
que não dependem da utilização de rGDF11.
Independentemente de se o tratamento GDF11 prova ser uma estratégia
eficaz de combater o envelhecimento em humanos, estes estudos oferecem
esperança de que a "inevitável" processo de envelhecimento pode
realmente ser reversível.
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Referências
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