science >> Wetenschap >  >> Chemie

Lichaamsbeweging is goed voor je huid:een eiwit bootst sommige anti-aging effecten bij muizen na

Wetenschappers begrijpen nog niet de effecten van veroudering op de cellulaire processen die betrokken zijn bij huidgenezing. Justin Kraan, een assistent-professor biologie aan Northeastern, en Wesley Wong, een vierdejaars promovendus in Crane's lab, bestuderen deze processen bij ouder wordende muizen om nieuwe anti-verouderingstherapieën voor mensen te stimuleren. Krediet:Matthew Modoono/Northeastern University

Als ik mezelf snij tijdens het hakken van groenten, de cellen in mijn huid zouden het beschadigde weefsel in dagen of weken herstellen, afhankelijk van de ernst van de wond. Groot of klein, die snee zou uiteindelijk sluiten, want dat is de taak van mijn huid als eerste verdedigingslinie tegen een buitenwereld vol infecties en ongewenste microben.

Maar net zoals de huid een beschermend orgaan is, het is ook een orgaan van de jeugd. Net als andere cellen in het lichaam, het vermogen van huidcellen om zichzelf te herstellen neemt af met de leeftijd. Daarom zijn ouderen bijzonder vatbaar voor risico's van open wonden die langzaam genezen - soms te langzaam, of helemaal niet.

Wetenschappers beginnen net de cellulaire processen te begrijpen die leiden tot veroudering en langzame genezing in huidcellen. Justin Kraan, een assistent-professor biologie aan Northeastern, leidt een lab dat zich op deze processen richt. huidige therapieën, waaronder het stimuleren van celgroei en nieuwe compressieverbanden, nog steeds tekortschieten in het helpen van oudere mensen, hij zegt.

"Deze strategieën zijn enigszins effectief, maar bij een ouder wordende huid, er is veel ruimte voor verbetering, Crane zegt. "Er zijn nog steeds enkele defecten waarvan we denken dat ze inherent zijn aan deze cellen zelf en die niet worden aangepakt."

In een in november gepubliceerde studie een team van Noordoost-onderzoekers onder leiding van Crane schetste een mechanisme dat het vermogen van huidcellen bij ouder wordende muizen om wonden te genezen verbetert.

Het team ontdekte dat lage doses van een eiwit genaamd interleukine 15 dat vermogen van de huid om te genezen bij oude muizen verbeterde door enkele van de anti-verouderingsvoordelen van lichaamsbeweging na te bootsen. In het menselijk lichaam, dat eiwit cruciaal is voor het proces van energievoorziening van alle cellen, en het wordt in overvloed aangetroffen bij mensen die meer bewegen.

Huidgenezing is een uitgebreid proces waarbij veel bewegende delen betrokken zijn. Het coördineert berichten en signalering over verschillende soorten cellen die verschillend verouderen, het orkestreren van verschillende processen in sequenties die moeten worden uitgevoerd met een soepele timing voor cellen die moeten worden gerepareerd.

Wetenschappers begrijpen nog niet de effecten van veroudering op elk type cel dat betrokken is bij huidgenezing, Kraan zegt, maar de ontdekking dat een enkel type eiwit dat proces aankon, was onverwacht. Dat komt omdat het gemakkelijk zou zijn om aan te nemen dat een ingewikkelde omgeving die bestaat uit verschillende lagen van cellulaire dynamiek, verschillende componenten nodig zou hebben om het vermogen van de huid om te genezen te herstellen.

"Wat we vonden is een vrij uitgebreide redding, of op zijn minst redelijk compleet met slechts die ene factor, " zegt Crane. "Ofwel IL-15 stimuleert meerdere andere processen om op een soort domino-manier te gaan - wat heel goed mogelijk is - of het is gewoon een zeer krachtige activator van zeer belangrijke paden."

Om de rol van het interleukine 15-eiwit bij veroudering en huidwondgenezing te analyseren, Crane en Wong gebruikten monsters van huidweefsel van ouder wordende muizen en ontdekten dat het eiwit de anti-verouderingsvoordelen van lichaamsbeweging nabootste. Krediet:Matthew Modoono/Northeastern University

anno 2015, Crane ontdekte de voordelen van interleukine 15 bij mensen tijdens zijn promotieonderzoek aan de McMaster University, in Hamilton, Ontario. Die studie suggereerde dat in oudere menselijke huidcellen, lichaamsbeweging speelde een sleutelrol bij het stimuleren van de functies van mitochondriën, de organellen in menselijke en dierlijke cellen die verantwoordelijk zijn voor het opwekken van energie.

Crane nam verminderde tekenen van huidveroudering waar bij mensen die vaak sportten, het identificeren van hogere niveaus van interleukine 15 dan bij mensen met een meer zittend leven. Het testen van het eiwit bij muizen bootste ook enkele van die anti-verouderingseffecten na.

"We ontdekten dat ze behoorlijk parallel liepen met alle veranderingen die we in de huid zagen in termen van hoe het verslechtert met de leeftijd in het leven, Crane zegt. "Ze werden omgekeerd door oefening, en ze werden in dezelfde mate teruggedraaid door IL-15."

De nieuwe tests gaan verder met die bevindingen en onderzoeken de innerlijke mechanismen van huidcellen die het eiwit kunnen helpen veroudering tegen te gaan en schade te herstellen. Op lange termijn, het omkeren van de effecten van veroudering kan leiden tot een betere gezondheid van oudere patiënten.

Crane zegt dat de volgende stap zou zijn om te beginnen met het vinden van farmaceutische medicijnen die de effecten van interleukine 15 nabootsen. Omdat het eiwit al is goedgekeurd door de Amerikaanse Federal Drug Administration voor immunotherapie tegen kanker, een nieuw type behandeling op basis van dit eiwit zou het jarenlange regelgevingsproces kunnen versnellen dat nieuwe geneesmiddelen moeten verwijderen voordat ze patiënten bereiken.

Dat is waarschijnlijker, Kraan zegt, omdat onderzoekers veel lagere doses interleukine 15 zouden kunnen gebruiken dan die voor kankertherapie worden gebruikt.

"In plaats van dat het een willekeurige, ongeteste nieuwe molecule die niemand eerder in een menselijk lichaam heeft gebruikt, wat het erg moeilijk zou maken, " hij zegt.

Na experimenten om te zien hoe effectief het kan zijn, de behandeling kan ook gericht zijn op andere soorten organen dan op de huid, en de wondgenezing te verbeteren voor diabetes en andere aandoeningen die de genezing belemmeren en patiënten blootstellen aan ernstige gezondheidsproblemen.

"Andere onderzoekers hebben aangetoond dat IL-15 ook een verbetering van de wondgenezing lijkt te hebben bij de diabetische muis, " zegt Crane. "Er is een grote kans dat dit meerdere soorten organen in het lichaam kan raken en in het algemeen gunstig kan zijn."