O zdolnościach regeneracyjnych wątroby krążą legendy, ale do tej pory nie było wiadomo, czy zmniejszają się one wraz z wiekiem. Międzynarodowy zespół uczonych kierowany przez dr Olafa Bergmanna z TU Dresden przeprowadził retsospektywne datowanie radiowęglowe w celu oksreślenia wieku ludzkiej wątroby. Wnioski okazały się zaskakujące.
Niezależnie od wieku fizjologicznego danej osoby, każda wątroba ma średnio mniej niż trzy lata. Starzenie się organizmu nie wpływa negetywnie na regenerację wątroby, która to przez całe życie zachowuje swoje zdolności. Szczegóły badań można przeczytać w Cell Systems.
Fascynująca wątroba
Wątroba to wielofunkcyjny gruczoł występujący we wszystkich kręgowców, stanowiący część układu pokarmowego. U większości zwierząt dzieli się na dwa płaty. U ludzi masa wątroby wynosi ok. 1,5-1,7 kg u mężczyzny i 1,3-1,5 kg u kobiety.
Wątroba jest jednym z najważniejszych organów naszego ciała. Zajmuje się usuwaniem toksyn, z którymi ma ciągły kontakt, więc jest regularnie uszkadzana. Aby temu zaradzić, wątroba może pochwalić się wyjątkowymi zdolnościami regeneracyjnymi, niespotykanymi w przypadku innych komórek. Niestety, wraz z wiekiem zdolność organizmu do samoleczenia zmniejsza się, więc naukowcy zastanawiali się, czy jest ona związana przez wątrobę swoich funkcji.
Czytaj też: Regeneracja kończyn u ludzi może być możliwa. Z płazami już się udało
Sekrety zdolności regeneracyjnych wątroby do dzisiaj pozostają nierozwiązane. Modele zwierzęce nie wskazały jednoznacznych odpowiedzi, a badania na organach pobranych od zmarłych osób też nie są miarodajne.
Niektóre badania wskazywały na to, że komórki wątroby są długowieczne, podczas gdy inne wykazywały ich stałą wymianę. Było dla nas jasne, że jeśli chcemy wiedzieć, co dzieje się u ludzi, musimy znaleźć sposób na bezpośrednią ocenę wieku ludzkich komórek wątroby.dr Olaf Bergmann z TU Dresden
Zespół dr Bergmanna przebadał wątroby pobrane od zmarłych osób w wieku 20-84 lat. We wszystkich przebadanych próbkach, komórki wątroby były mniej więcej w tym samym wieku.
Bez względu na to, czy masz 20, czy 84 lata, twoja wątroba ma średnio nieco mniej niż trzy lata.dr Olaf Bergmann
Badania wykazały, że wątroba dostosowuje się do potrzeb organizmu poprzez ciągłą wymianę hepatocytów (komórek wątroby) – proces ten utrzymuje się także u osób starszych i może chronić przed powstawaniem nowotworów. Istnieją jednak komórki, które mogą żyć do 10 lat, zanim się zregenerują – mają one więcej DNA niż typowe hepatocyty.
Kiedy porównaliśmy typowe komórki wątroby z komórkami bogatszymi w DNA, stwierdziliśmy zasadnicze różnice w ich regeneracji. Typowe komórki odnawiają się mniej więcej raz w roku, podczas gdy komórki bogatsze w DNA mogą pozostawać w wątrobie nawet przez dekadę. Ponieważ frakcja ta stopniowo zwiększa się wraz z wiekiem, może to być mechanizm ochronny, który zabezpiecza nas przed gromadzeniem szkodliwych mutacji. Musimy dowiedzieć się, czy podobne mechanizmy występują w przewlekłej chorobie wątroby, która w niektórych przypadkach może przekształcić się w raka.dr Olaf Bergmann
Datowanie radiowęglowe
Ocena wieku biologicznego ludzkich komórek jest niezwykle trudna, ponieważ nie można stosować metod powszechnych w modelach zwierzęcych. Zespół dr Bergmanna użył metody retrospektywnego datowania urodzeń metodą radiowęglową do oceny wieku biologicznego ludzkich tkanek.
Archeolodzy od wielu lat z powodzeniem wykorzystują rozpad radiowęglowy do określania wieku okazów, czego przykładem jest datowanie Całunu Turyńskiego. Radioaktywny rozpad radiowęglowy jest bardzo powolny. Zapewnia on wystarczającą rozdzielczość dla archeologów, ale nie jest przydatny do określania wieku komórek ludzkich. Mimo to nadal możemy wykorzystać radiowęgiel w naszych badaniach.dr Olaf Bergmann
Naziemne próby jądrowe, które przeprowadzono w latach 50. ubiegłego wieku wprowadziły ogromne ilości radiowęgla do atmosfery, roślin i zwierząt. Komórki, które powstały w tym czasie, mają w swoim DNA większe ilości radiowęgla.
Mimo że są to znikome ilości, które nie są szkodliwe, możemy je wykryć i zmierzyć w próbkach tkanek. Porównując wartości z poziomem radiowęgla atmosferycznego, możemy retrospektywnie określić wiek komórek.dr Olaf Bergmann
Zespół dr Bergmanna bada mechanizmy odpowiedzialne za regenerację innych tkanek, m.in. mózgu i serca.