Nano-SOD hidastaa kantasolujen vanhenemista

Oksidatiivinen stressi on haitallista kaikille solun rakenteille ja yksi tärkeimmistä soluja vanhentavista tekijöistä. Solut puolustautuvat oksidatiiviselta stressiltä antioksidaation avulla. Tärkeimpiä solunsisäisiä antioksidantteja ovat superoksididismutaasi (SOD), katalaasi sekä glutationiperoksidaasi. Myös esimerkiksi C- ja E-vitamiini ovat antioksidantteja, ja näiden saaminen ravinnosta on terveydelle välttämätöntä.

Suojamekanismeista huolimatta oksidatiivinen stressi pääsee ajan myötä vaurioittamaan solua niin paljon, että solusykli pysähtyy ja solu vanhenee. Antioksidaation tehostaminen oikealla tavalla voisi hidastaa tätä vaikutusta ja estää solua vanhenemasta. Ikävä kyllä ratkaisuksi ei riitä vitamiinivalmisteiden ylenmääräinen nauttiminen, sillä suurina pitoisuuksina ravinnosta saatavat antioksidantit kumoavat oman vaikutuksensa toimimalla pro-oksidantteina. Ravinnosta saatavien antioksidanttien sijaan huomion tulisikin kiinnittyä solunsisäisiin antioksidantteihin. Haasteena on kuitenkin tarvittavien molekyylien toimittaminen solun sisään.

Choi, ym. (2012) selvittivät International Journal of Nanomedicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessaan antioksidaation tehostamisen mahdollisuuksia ihmisen hammasytimen kantasoluissa. Normaalisti hammasytimen kantasolujen potentiaali erilaistua ympäröivää kudosta paikkaaviksi soluiksi laskee iän myötä ja oksidatiivisen stressin vaikutuksesta. Ryhmä kehitti tavan tehostaa antioksidaatiota yhdistämällä kaksi molekyyliä, SOD1:n ja LMWP:n (low-molecular weight protamine). SOD1 kuuluu solunsisäisiin antioksidantteihin ja sillä on tunnetusti oksidatiiviselta stressiltä suojaava vaikutus. LMWP taas on soluun kulkeutuva peptidi, joka voisi toimia yhdistelmämolekyylissä ”veturina”, joka kuljettaa SOD1:n mukanaan solun sisään.

Tutkimuksessa LMWP-SOD1:lla hoidetuissa soluissa ilmeni vähemmän vanhuuteen liittyvää β-galaktosidaasin aktiivisuutta ja solut näyttivät morfologialtaan nuoremmilta. Lisäksi ne kestivät vetyperoksidikäsittelyä kontrollisoluja enemmän. Normaalitilanteessa vetyperoksidi pysäyttää solusyklin, mikä näkyy solusyklin säätelijäproteiinien p53:n ja p21:n vaikutuksen kasvuna, ja estää soluja erilaistumasta luun kantasoluiksi. LMWP-SOD1 vähensi näitä kaikkia vaikutuksia. Se ei kuitenkaan palauttanut hampaan uusiutumiskykyä vetyperoksidikäsittelyä edeltävälle tasolle.

Tulokset osoittavat, että solunsisäistä antioksidaatiota on mahdollista tehostaa yhdistämällä antioksidantteihin oikeanlaisia kuljetusproteiineja. LMWP-SOD1 suojasi soluja melko hyvin vetyperoksidilta ja hidasti solujen vanhenemista. Se ei yksin riitä täydellisesti pysäyttämään solun vanhenemista eikä korjaamaan vanhenemiseen liittyviä vaurioita, mutta on askel siihen suuntaan. Tulevaisuus näyttää, millaisia tuloksia saavutetaan muilla vastaavilla yhdistelmillä sekä näiden kombinaatioilla.

Lähteet

Choi, Y. J., Lee, J. Y., Chung, C. P., Park, Y. J., (2012) Cell-penetrating superoxide dismutase attenuates oxidative stress-induced senescence by regulating the p53-p21Cip1 pathway and restores osteoblastic differentiation in human dental pulp stem cells. International Journal of Nanomedicine. 7:5091-5106. [Pubmed]

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

HTML tags are not allowed.