Un moment în care oamenii îmbătrânesc „naturală“ pare să fi trecut în cele din urmă. progres continuu în medicină și cosmetologie astăzi oferă o șansă pentru fiecare dintre noi să arate mai tineri. Cercetatorii face noi descoperiri în căutarea de instrumente care pot șterge ridurile și de a recrea contururile odată clare ale feței și corpului.
Una dintre principalele speranțe ale moderne, medicina anti-vârstă se bazează pe celulele stem ale potențialului de regenerare aproape nelimitat.
Pe scurt, în momentul în care vom putea cu încredere, utilizați în mod eficient și în condiții de siguranță de celule stem umane, încă nu a sosit. Dar, după cum se pare, sunt la îndemână - cealaltă, și o sursă inepuizabilă de celule stem - plante.
celule animale și stem vegetale - asemănări și diferențe
Astfel, sa arătat că:
- precum celulele stem animale, celule stem diviza asimetrici plante. Acest lucru înseamnă că descendenții lor pot avea o altă soartă - fie să rămână stem sau supuse diferențiere (Figura 2).
- celule stem animale și vegetale exprima molecule specifice care le diferențiază de toate celelalte celule ale corpului;
- descendenți ai celulelor stem de animale și plante, în anumite condiții pot fi returnate în starea ( „stem“) nediferentiat;
- soarta atât a celulelor stem si micromediul lor definite descendenți în care sunt situate sau care cad - așa-numita „nișă“ celule stem. Subliniind importanța „nișă“, oamenii de stiinta spun ca „celulele stem - acestea sunt ocupanții temporare de birouri permanente“;
- celulele stem de animale și plante dau naștere unor clone de celule specializate.
Cu toate acestea, există o diferență fundamentală: celulele meristeme sunt totipotent, adică toate potențialitățile plantei viitoare și capabile de a diferentia in oricare dintre celulele sale. Și la animale și oameni au doar din celule atotputernice ale embrionului, și apoi numai în primele câteva diviziuni ale zigotului. Apoi, această proprietate este pierdut progresiv, iar după nașterea corpului uman sunt în cel mai bun caz multipotente (de exemplu, formatoare de sange) celule stem, care poate da naștere doar la câteva tipuri de celule specializate.
Metodele de producere a celulelor stem ale plantelor biotehnologiei sau natură?
Una dintre metodele de multiplicare de celule stem - biotehnologie, in „bioreactoare“. Pregătirile pentru o astfel de înmulțire se realizează după cum urmează: în primul rând pe o bucată de țesut de plantă, numita explantelor incizie. La locul leziunii celulelor incep sa se divid și formează masa celulară incoloră - calus. Acesta este un material special, care celulele prezintă unele caracteristici ale tijei. Apoi calusului este plasat într-un mediu lichid special care conține substanțe nutritive, stimulente, antibiotice - vine capacitate de biomasă. Ciclul celular finalizează omogenizare, extracție și stabilizarea componentelor necesare. Principalul avantaj al moduri biotehnologice - capacitatea de a produce cantități mari de extracte standardizate de țesuturi nediferențiate ale plantelor.
Cu toate acestea, această metodă este departe de a fi ideal. cresterea in vitro a celulelor călușului este „anarhice“ dezorganizată asincronă (Fig. 3a). Tissue crește încet substanțe selective acționează asupra celulelor în mod inegal, în timpul procesului de cultivare își pierd treptat capacitatea de a se regenera. Celulele calus în cultură sunt eterogene, nu numai în vârstă, dar, de asemenea, genetic - numărul și „calitatea“ de cromozomi în ele pot varia foarte mult. Aceasta înseamnă că calusului (spre deosebire de meristeme) - genetic sistem instabil. Celulele calusului diferă, de asemenea, atât punct de vedere metabolic din tulpina adevărată și de celule specializate ale plantelor.
Și cel mai important, pentru fiecare specie de plante trebuie să găsească propriile condiții, cultură specifice. Acest lucru încetinește activitatea privind crearea unei „bibliotecă“ de culturi de celule vegetale nediferențiate și face produsul final este destul de scump.
Un alt mod de a obține celule stem din plante ne-a dat natura, concentrându-se meristemic - o comunitate de celule stem - la punctele de creștere a plantelor activă. muguri, varza, rădăcini și muguri tineri - Ca urmare a acestei metode, primăvara devreme părți de plante bogate în meristem recoltate. Apoi, în stare proaspătă, acestea sunt curățate, măcinate și preparate extracte. amestec extractant care conține, de obicei, glicerină, alcool și apă, conservanți sunt excelente, astfel încât a fost adăugat nici mai multe substanțe străine în formulări.
Interesant, termenul „terapie cu celule stem plantă“ a fost folosit pentru prima dată în 1970 de către medicul francez Richard Dominique (Dominique Richard) este de a descrie experiența utilizării terapeutice a extractelor din zonele de creștere a plantelor. Această metodă de tratament în Statele Unite și Europa este, de asemenea, cunoscut sub numele de „gemmoterapiya“ sau „fitoembrioterapiya“.
Desigur, o astfel de variantă de preparare a extractelor de celule stem plantă nu iese din din material biologic, care poate oferi biotehnologiei. Dar păstrează integritatea relațiilor intercelulare și oferă un amestec armonios de substanțe active „autentice“ (Fig. 3b).
Caracteristici biochimice ale celulelor stem vegetale
Există dovezi că țesutul plantelor nediferențiat în metabolismul lor semnificativ diferite de matur. Profilul lor biochimic „blocat“ în păstrarea informației genetice, și a proceselor de sincronizare a diviziunii celulare și biosinteza multor metaboliți secundari puternic suprimata.
Celulele stem au o mare concentratie de „blocuri“ - grași, acizi nucleici și aminoacizi, vitamine și cofactori, enzime și antioxidante protectoare proliferarea, compuși energetici și componentele sistemelor respirator. O caracteristică importantă a meristemelor este prezența în ele a fitohormoni. Până în prezent, clase întregi deschise ale acestor substanțe de reglementare: auxine, gibereline, cytokinins, hormoni brassinolide, jasmonat, poliamenele, strigolaktony, peptidice. Acești compuși afectează creșterea, dezvoltarea și diferențierea celulelor și țesuturilor vegetale, le ajuta sa reziste stresului, încetini îmbătrânirea.
Vreau să subliniez faptul că celulele stem vegetale - acestea sunt reale fabrica pentru producerea de acizi ribonucleic (ARN). Iar în meristemul-le mult mai mult decât în calus. Se crede că aceste molecule mici care participă la procesele de așa-numita interferenta ARN, furniza celule stem de comunicare sincroniza funcționarea lor, determină activitatea genei diferențială mozaic. De altfel, una dintre funcțiile auxine - ARN polimerazele activare - doar duce la o creștere a sintezei ARN-ului in celulele stem.
Flora si fauna: nu mai este „universuri paralele“
În ciuda faptului că fiziologia plantelor diferă în mod semnificativ de fiziologie animală, cele două regate vii ale lumii sunt strâns legate. Mai mult decât atât, evoluția speciei umane este determinată în principal de el din jurul florei. Prin urmare, mulți dintre participanți regulatori de creștere și moleculare și procesele de susținere a vieții în plante și oamenii au o structură similară, chiar și îndeplini aceeași funcție.
Un alt fapt interesant: sa dovedit că multe dintre hormonii de plante nu sunt doar în măsură să influențeze procesele metabolice care au loc în corpul uman, dar, de asemenea, a produs. De exemplu, acidul abscisic în plante îndeplinește o funcție fundamentală a adaptării fiziologice la stres abiotic. Mai recent, sa descoperit că acidul abscisic este sintetizat și excretat de granulocite umane și celulele beta pancreatice, stimulează diferențierea mezenchimale și celule stem hematopoietice. Se pare că citokina umană este un prim exemplu de conservare a substanței active și a căii de semnalizare în evoluția lumii vii.
Un alt exemplu: pentru o lungă perioadă de timp sa crezut că Citochininele - derivate de adenozină - este „exclusiv“ hormoni de plante, a căror funcție principală - încetinirea procesului de îmbătrânire. Dar, recent, un grup de profesor danez Brian Clark (Bryan Clark) sa constatat că în celulele animale conține, de asemenea, citochinine. Mai mult, sa demonstrat (până în prezent numai în cultura fibroblastic) ca persoană, aceste substanțe îndeplini aceeași funcție de întârzierea îmbătrânirii. Cum o fac? Răspunsul exact la această întrebare încă, dar unele detalii sunt deja clare. Acesta a constatat, de exemplu, că unul dintre cytokinin - Kinetin - previne defecte ale acizilor ribonucleic la „maturizarea“ lor (despicare).
Plantele sunt, de asemenea, gasite celule stem enzime antioxidante (superoxid dismutaza, glutation peroxidaza, catalaza), neutralizând radicalii liberi din plante, și oameni; componentele sistemului citocromului pe care organismul uman se va face respirație celulară; G-proteine, activate de mitogeni protein kinazei (MAPK) și alți membri ai căilor de semnalizare, determinând creșterea, reproducerea sau moartea imbatranirea celulelor umane; Proteinele chaperone (proteine de șoc termic), care sunt capabile să corecteze tulburările (de exemplu, în timpul îmbătrânirii), organizarea spațială a moleculelor de proteină.
Și doar câteva exemple de biochimice „întrepătrundere“ a celor două regate ale lumii vii.
Celulele stem vegetale si imbatranire umane
Se înțelege că celulele stem sa creasca plante noi nu poate fi un organism uman, dar ele sunt capabile să prevină o situație în care nu va mai avea nevoie de ea însăși să fie înlocuit. Într-adevăr, experiența de medici din SUA și Europa indică faptul că extractele de meristeme permit să corecteze multe dintre schimbările patologice care însoțesc îmbătrânirea, pentru a rafina „reglare“ a metabolismului, detoxifiere celulara si componente comportament repararea deteriorate, pentru a asigura dezvoltarea adecvată a răspunsului de stres.
Din păcate, efectul distructiv al timpului afectează toate celulele fără excepție. Celulele stem noastre, concepute pentru a mentine starea de sanatate a organelor și țesuturilor, de asemenea, să crească vechi, și numărul lor scade dramatic odată cu vârsta. În cazul în care nașterea umană o tulpină a reprezentat 10 000 de alte celule, până la vârsta de 50 - unul pentru 500 de mii!
Aceste date interesante au răspuns rapid preocupări cosmetice lansând întreaga gamă de produse care conțin extracte de țesuturi de plante nediferențiate și destinate corectării modificărilor cutanate legate de varsta.
Fără îndoială, lupta cu semnele exterioare ale îmbătrânirii - este important. Cu toate acestea, scopul principal al medicinii anti-vârstă este de recuperare (și, prin urmare, de întinerire) a corpului ca întreg. Și aici trebuie doar pentru a valorifica potentialul de celule stem de plante la nivel de sistem. În special mecanismele moleculare ale efectelor lor benefice, desigur, există deja mult mai largă decât medicamentele menționate anterior, și sistemice bazate pe meristemele plantelor.
Terapia sistemica cu celule stem vegetale
Aceasta tehnica a fost dezvoltat de un grup de oameni de știință italieni. Interesant, materia primă vegetală utilizată în produsele sale sunt cultivate în Abruzzo -
una dintre cele mai ecologic regiuni din Italia, care reprezintă o treime din parcuri și rezerve naționale. Înțelegerea importanței unei abordări globale a sănătății umane, tehnicile creatorii nu sunt limitate la nivelul pielii și, în plus față de creme, a produs un set de instrumente, nu numai pentru a contracara în mod sistematic îmbătrânirea organismului în ansamblul său, dar, de asemenea, pentru a rezolva problema de „verigă slabă“ - organul a cărui suferință este cea mai evidentă, sau că funcția, care este rupt mai mult decât altele.
Cum, atunci, țesutul meristemic de plante sunt eficiente în astfel de cazuri diferite? În primul rând, știm că fiecare plantă are un tropism specific pentru un anumit organ și se caracterizează printr-un spectru distinct de acțiune. Este extrem de important ca baza efectelor benefice ale plantelor meristeme - o detoxifiere, încep la nivel molecular și celular. Mai mult decât atât, detoxifiere „preventiv“ - pur și simplu nu permit toxine să se formeze în exces. Într-adevăr, compușii antiradicalice care sunt extracte bogate, reduce cantitatea de radicali liberi în celulă. Acestea, în general, moleculele necesare se acumulează și devin "asasinii moleculare: interacționează în mod activ cu participanții reacțiilor metabolice celulare, își schimbă proprietățile lor, fac inferior funcțional, și astfel convertite în„toxinele“. Componente extracte cu proprietăți antioxidante întrerup reacțiile în lanț peroxidarea lipidelor membranei celulare, astfel, își menține funcția lor de barieră, de transport și de semnalizare. Substanță chelatori de metale grele nu le permit să schimbe funcția de enzime vitale, inclusiv a celor care sunt responsabili pentru exprimarea corectă a genelor. proteine chaperone rezolvă pliere rupte de molecule de proteine, care au ieșit din clădire, crește, de asemenea, sarcina toxica. In plus, extractele activează organele excretorii și asigură îndepărtarea eficientă a toxinelor deja formate. Cititorul interesat știe că una dintre teoriile existente în prezent de îmbătrânire explică procesul de funcții de extincție doar acumularea de „greșeli moleculare.“ Prin urmare, eliberarea celulelor, organe și țesuturi de toxine, extracte din meristeme „intinerit“ organism.
Italiană, precum și, mai recent, specialiștii români de medicina estetica, aplicarea de programe complexe, inovatoare care folosesc preparate de celule stem vegetale au remarcat deja eficiența ridicată ca un mijloc de medicament anti-age.