Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence
Naslovnica Članki Intervjuji Mnenja Zdravje Korenine eSinapsa Številke
Staranje krvotvornih matičnih celic v kostnem mozgu in adrenergični živci
članki
eSinapsa, 2011-1
Zvezdan Pirtošek
Eksoskeleti – inteligentne bionske naprave
Marko Munih
O aktualnih dilemah draženja globokih možganskih struktur pri obsesivno - kompulzivni motnji
Nadja Jarc
Sledite svojo srečo ... z iPhone
Urban Kordeš
eSinapsa, 2011-2
Renata Salecl
Gašper Tkačik
Astrociti – spregledane zvezde nevrobiologije
Marko Kreft, Robert Zorec
Sašo Dolenc
Meditacija - malo truda, veliko koristi
Luka Dimic
eSinapsa, 2011-3
Mara Bresjanac
Martina Starc
Rok Berlot
Varnost uporabe generičnih protiepileptičnih zdravil
Mojca Kržan, Matevž Kržan
Možgani, računalniki - nekaj vmes
Miha Pelko
eSinapsa, 2012-4
Ali so moški in ženski možgani različni?
Gregor Majdič
O kognitivnih motnjah pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo
Dejan Georgiev
Akutno možgansko kap lahko uspešno zdravimo
Nina Vujasinovič, Bojana Žvan
Vloga nevropsihološke diagnostike pri odkrivanju zgodnjih znakov alzheimerjeve bolezni
Simon Brezovar
eSinapsa, 2013-5
Subarahnoidna krvavitev zaradi tromboze venskih sinusov
Mateja Repar, Anita Resman Gašperčič
Srečanje dveh velikanov: možganov in imunskega sistema
Matej Markota
Novo odkritje na področju sporadičnih prionskih bolezni
Jana Jerše, Nadja Jarc
Učinek placeba brez lažnih zdravil in zavajanja
Mara Bresjanac
eSinapsa, 2013-6
Odstranjevanje možganskih tumorjev pri budnem bolniku
Andrej Vranič, Jasmina Markovič, Blaž Koritnik
Zmedena bolnica, ki nič ne vidi ali PRES
Manja Hribar, Vid Zgonc
Manja Hribar
Sistemska skleroza in ishemična možganska kap - vzročna povezanost ali le koincidenca?
Mateja Repar, Janja Pretnar Oblak
Netravmatska lokalizirana konveksitetna subarahnoidna krvavitev
Mateja Repar, Fajko F. Bajrović
Klemen Grabljevec
Z omejevanjem spodbujajoča terapija pri bolnikih po nezgodni možganski poškodbi
Dejana Zajc, Klemen Grabljevec
eSinapsa, 2014-7
Možgani v mreži navezanosti, ki nas zaznamuje
Barbara Horvat
Vpliv senzoričnega dotoka na uglasitev možganskih povezav
Peter Gradišnik
Človeški konektom ali kakšne so zveze v naših možganih
Blaž Koritnik
Niko Lah
Torkove delavnice za osnovnošolce
Mateja Drolec Novak, Vid V. Vodušek
Da ne pozabim! Tehnike za pomladitev spomina
Klara Tostovršnik, Hana Hawlina
Površina socialne nevroznanosti
Manuel Kuran
Clarity - bistri možgani Karla Deisserotha
Gregor Belušič
Barbara Gnidovec Stražišar
Bojana Žvan
Nevroplastičnost po možganski kapi
Marjan Zaletel
Klinično psihološka obravnava pacientov po možganski kapi in podpora pri vračanju na delovno mesto
Barbara Starovasnik Žagavec
Možgani: organ, s katerim ljubimo
Andraž Matkovič
Marija Šoštarič Podlesnik
Gibalno-kognitivna vadba: praktična delavnica
Mitja Gerževič, Marina Dobnik
Anton Grad
Nevrologija, imunologija, psihiatrija …
Bojan Rojc
Andraž Stožer, Janez Bregant
Dominika Novak Pihler
Možganska kap – »kako ostati v omrežju?«
Nina Ozimic
Klara Tostovršnik
eSinapsa, 2014-8
Znotrajžilno zdravljenje možganskih anevrizem
Tamara Gorjanc, Dimitrij Lovrič
Obravnava hladnih možganskih anevrizem
Bojana Žvan, Janja Pretnar Oblak
Ali deklice z Rettovim sindromom govorijo z očmi?
Anka Slana, Urška Slana
Progresivna multifokalna encefalopatija
Urša Zabret, Katarina Šurlan Popovič
Ne ubijaj – poskusi na živalih
Martina Perše
Poizkusi na živalih - za in proti
Simon Horvat
eSinapsa, 2015-9
Kako deluje navigacijski sistem v naših možganih
Simon Brezovar
Vsakodnevno delo slepe osebe / s slepo osebo
Denis Kamnar
Uroš Marušič
Manca Tekavčič Pompe
Toni Pustovrh
Marko Hawlina
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
Simon Brezovar
Janja Hrastovšek
Zala Kurinčič
Pogledi na mejno osebnostno motnjo
Jerica Radež, Peter Kapš
Uvid kot socialno psihološki fenomen
Vid Vodušek
Uvod v vidno-prostorske funkcije s praktičnimi primeri
Ana Bujišić, Sanja Roškar
eSinapsa, 2015-10
Difuzijsko magnetnoresonančno slikanje
Rok Berlot
Katja Pavšič
Radiološko izolirani sindrom - ali ga moramo poznati?
Matej Vouk, Katarina Šurlan Popovič
Kako izgledajo možgani, ki govorijo več jezikov?
Gašper Zupan
Nov pristop v rehabilitaciji - terapija s pomočjo psa
Mateja Drljepan
Pogled v maternico z magnetnoresonančno preiskavo
Taja Jordan, Tina Vipotnik Vesnaver
Saša Zorjan
Saša Zorjan
Nevroestetika: ko nevroznanost obišče galerijo
Anja Voljavec, Hana Hawlina, Nika Vrabič
Ali so psihogeni neepileptični napadi res psihogeni?
Saška Vipotnik, Gal Granda
Kako nam lahko glasna glasba »vzame« sluh in povzroči tinitus
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-11
Mara Bresjanac
Kako ultrazvok odpira pot v možgane
Kaja Kolmančič
Kako je epigenetika spremenila nevroznanost
Metka Ravnik Glavač
Ondinino prekletstvo ali sindrom prirojene centralne hipoventilacije
Katja Pavšič, Barbara Gnidovec Stražišar, Janja Pretnar Oblak, Fajko F. Bajrović
Motnje ravnotežja otrok in odraslih
Nejc Steiner, Saba Battelino
Zika virus in magnetnoresonančna diagnostika nepravilnosti osrednjega živčevja pri plodu
Rok Banko, Tina Vipotnik Vesnaver
eSinapsa, 2016-12
Vloga magnetnoresonančne spektroskopije pri obravnavi možganskih tumorjev
Gašper Zupan, Katarina Šurlan Popovič
Tiskanje tridimenzionalnih modelov v medicini
Andrej Vovk
Aleš Oblak
Kevin Klarič
Sinestezija: umetnica, ki ne želi odrasti
Tisa Frelih
Računska psihiatrija: od nevroznanosti do klinike
Nastja Tomat
Kognitivni nadzor: od vsakdanjega življenja do bolezni
Vida Ana Politakis
eSinapsa, 2017-13
Internet: nadgradnja ali nadomestek uma?
Matej Perovnik
Vloga črevesnega mikrobioma pri odzivu na stres
Vesna van Midden
Stres pušča posledice tako na človeškem kot živalskem organizmu
Jasmina Kerčmar
Prikaz normalne anatomije in bolezenskih stanj obraznega živca z magnetno resonanco
Rok Banko, Matej Vrabec
Psihedelična izkušnja in njen zdravilni potencial
Anja Cehnar, Jona Basle
Vpliv hiperglikemije na delovanje možganov
Jasna Šuput Omladič, Simona Klemenčič
Nevrofibromatoza: napredujoče obolenje centralnega in perifernega živčevja
Nejc Steiner, Saba Battelino
Fenomen žrtvenega jagnja v dobi interneta
Dolores Trol
Tesnoba staršev in strategije spoprijemanja, ko pri otroku na novo odkrijejo epilepsijo
Daša Kocjančič, Petra Lešnik Musek, Vesna Krkoč, David Gosar
eSinapsa, 2017-14
Zakaj ne zapeljem s ceste, ko kihnem?
Anka Slana Ozimič, Grega Repovš
Nobelova nagrada za odkritje molekularnih mehanizmov nadzora cirkadianih ritmov
Leja Dolenc Grošelj
Možgani pod stresom: od celic do duševnih motenj
Nastja Tomat
Na sledi prvi vzročni terapiji Huntingtonove bolezni
Danaja Metul
Razlike med spoloma pri Parkinsonovi bolezni
Kaja Kolmančič
eSinapsa, 2018-15
Susceptibilno poudarjeno magnetnoresonančno slikanje pri bolniku z ALS
Alja Vičič, Jernej Avsenik, Rok Berlot
Sara Fabjan
Reverzibilni cerebralni vazokonstrikcijski sindrom – pot do diagnoze
Maja Cimperšek, Katarina Šurlan Popovič
Liam Korošec Hudnik
Kognitivno funkcioniranje pri izgorelosti
Marina Horvat
eSinapsa, 2019-16
Maša Čater
Saša Koprivec
Infekcije osrednjega živčnega sistema s flavivirusi
Maja Potokar
Raziskava: Kako depresija vpliva na kognitivne sposobnosti?
Vida Ana Politakis
Razvoj depresije pri otrocih z vidika navezovalnega vedenja
Neža Grgurevič
Sonja Prpar Mihevc
Umetno inteligentna nevroznanost: srečanje nevronskih mrež in možganske fiziologije
Kristijan Armeni
Čebelji strup pri preventivi nevrodegenerativnih bolezni in priložnost za klinično prakso
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2019-17
IgG4+ – skupni imenovalec diagnoz iz preteklosti
Cene Jerele, Katarina Šurlan Popovič
Nov molekulski mehanizem delovanja ketamina v astrocitih
Matjaž Stenovec
Praktični pristop k obravnavi utrujenosti in motenj spanja pri bolnikih z multiplo sklerozo
Nik Krajnc, Leja Dolenc Grošelj
Jure Pešak
eSinapsa, 2020-18
Bolezni spektra anti-MOG pri odraslih
Nik Krajnc
Samomor pod lupo nevroznanosti
Alina Holnthaner
eSinapsa, 2020-19
Ob mednarodnem dnevu znakovnih jezikov
Anka Slana Ozimič
Teorija obetov: kako sprejemamo tvegane odločitve
Nastja Tomat
Sara Fabjan
Matjaž Deželak
Nina Stanojević, Uroš Kovačič
Od človeških nevronov do možganskih organoidov – nova obzorja v nevroznanosti
Vesna M. van Midden
Splošna umetna inteligenca ali statistične jezikovne papige?
Kristijan Armeni
Zunajcelični vezikli kot prenašalci zdravilnih učinkovin preko krvno-možganske prepreke
Saša Koprivec
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2021-20
Migrena: starodavna bolezen, sodobni pristopi k zdravljenju
Eva Koban, Lina Savšek
Zgodnji razvoj socialnega vedenja
Vesna Jug
Nastja Tomat
Mikrosplet: povezovanje preko mikrobioma
Tina Tinkara Peternelj
Stimulacija možganov kot način zdravljenja depresije
Saša Kocijančič Azzaoui
eSinapsa, 2021-21
eSinapsa, 2022-22
Sodobni vidiki motenj hranjenja
Karin Sernec
Ples in gibalni dialog z malčki
Neva Kralj
Atul Gawande
Jezikovna funkcija pri Alzheimerjevi bolezni
Gašper Tonin
Dostava terapevtikov preko krvno-možganske pregrade
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2022-23
Akutni ishemični infarkt hrbtenjače pri zdravih otrocih – kaj lahko pove radiolog?
Katarina Šurlan Popovič, Barbara Šijaković
eSinapsa, 2023-24
Možganska omrežja pri nevrodegenerativnih boleznih
Tomaž Rus, Matej Perovnik
Morske živali kot navdih za nevroznanstvenike: morski konjiček, morski zajček in klobučnjak
Tina Bregant
Metoda Feldenkrais: gibanje in nevroplastičnost
Mateja Pate
Etično naravnana animalna nevroznanost
Maša Čater
Helena Motaln, Boris Rogelj
eSinapsa, 2023-25
Urban Košak, Damijan Knez, Anže Meden, Simon Žakelj, Jurij Trontelj, Jure Stojan, Maja Zakošek Pipan, Kinga Sałat idr.
eSinapsa, 2024-26
Naravno okolje kot vir zdravja in blagostanja
Karin Križman, Grega Repovš, Gaja Zager Kocjan, Gregor Geršak
Katja Peganc Nunčič, Damjan Osredkar
Tanja Goltnik
Ali je zgodnje vstajanje dedno?
Cene Skubic, Laura Plavc, Damjana Rozman, Leja Dolenc Grošelj
Oktobra 2019 je na konferenci priznanega raziskovalnega inštituta New York Stem Cell Foundation raziskovalka dr. Maria Maryanovich predstavila svoja najnovejša odkritja, katerih osnove je leto prej objavila v reviji Nature Medicine. Gre za raziskovanje vzrokov staranja krvotvornih (hematopoetskih) matičnih celic, ki skrbijo za doživljenjsko proizvodnjo različnih krvnih celic. Staranje krvnega sistema je povezano z mieloproliferacijo, pešanjem imunskega sistema in anemijo, vzrok zanj pa je ravno zmanjšan potencial hematopoetskih matičnih celic (slika 1). Le-te izgubijo svojo sposobnost regenerativnega potenciala in mieloidne diferenciacije.
Hematopoetske matične celice (HMC) živijo v posebnem mikrookolju ob žilah v kostnem mozgu, kjer je njihova specifična celična niša in kjer izvajajo hematopoezo oziroma tvorijo različne krvne celice 1. Znotraj svoje življenjske niše se povezujejo z obžilnimi mezenhimskimi celicami, s Schwannovimi celicami iz adrenergičnih živcev in z megakariociti2. Danes vemo, da staranje HMC uravnavajo različni znotrajcelični dejavniki, od kontrolnega mehanizma metabolizma teh celic (avtofagija, nedelovanje mitohondrijev in zaznavanje hranil), ponavljajočega se celičnega stresa, sprememb polarnosti celic in nastanka poškodb DNK, do sposobnosti popravila DNK 3,4,5. Najnovejše študije pa kažejo tudi na močan vpliv zunanjih dejavnikov na pojav postaranega fenotipa HMC, in sicer gre za spremembe v mikrookolju kostnega mozga 6,7,8,9,10.
Celično nišo HMC v kostnem mozgu kontrolira simpatični živčni sistem, ki nadzira sproščanje adrenergičnih živčnih prenašalcev v to nišo na podlagi ustreznega cirkadianega ritma. Ti avtonomni dražljaji uravnavajo pomnoževanje mezenhimskih matičnih celic, mobilizacijo HMC in krvotrvorno regenerativno sposobnost po genotoksičnem stresu 2.
Maryanovich in njeni sodelavci so skozi večletne študije na miših proučevali vpliv staranja na mikrookolje kostnega mozga. Postarane miši so izkazovale nevropatijo simpatičnega živčevja, povečano gostoto ožilja, izgubo arteriolarnih struktur in razrast slabo delujočih mezenhimskih matičnih celic v kostnem mozgu. Tako so nepričakovano odkrili, da lahko izguba vlaken simpatičnih živcev okrog arterijskih celičnih niš vodi v hematopoetsko staranje 2,11. Ugotovili so, da staranje organizma povzroča večje strukturne spremembe ožilja kostnega mozga in stromalnih celic, kar rezultira v progresivni izgubi simpatičnega živčevja. S tem pride do odsotnosti signalizacije z adrenoreceptorji β3 (ADRβ3), ki jih sicer izločajo simpatični živci, in celična niša v kostnem mozgu se prične spreminjati in starati. Tudi mlade miši z inducirano zgodnjo izgubo oživčenosti s simpatičnimi živci ali z inducirano odsotno signalizacijo z ADRβ3 so izkazovale pospešeno zgodnje staranje HMC. Pri njih so potrdili razraščanje HMC z mieloidnimi napakami, limfopenijo in zmanjšano repopulacijsko kapaciteto, kot tudi celične fenotipe, netipične za resnično starost miši 2.
Ker HMC nimajo receptorjev za ADRβ3, so raziskovalci ugotovili, da na dolgoživost celic pravzaprav vplivajo zunanji dejavniki v celični niši, predvsem signalizacija simpatičnega živčevja. Dodajanje agonistov ADRβ3 starim mišim je močno pomladilo delovanje njihovih postaranih HMC. Odkritje ima izredno uporabno vrednost, saj bi lahko z ohranjanjem in dopolnjevanjem simpatične oživčenosti v postaranem kostnem mozgu ohranjali krvotvorni potencial HMC. Dandanes zato v predkliniki razvijajo pomlajevalne nišno ciljane celične terapije, ki bodo uporabne dalje v kliniki in omogočale regeneracijo krvotvornega sistema pri ljudeh 11. Kakšne prednosti in tveganja za celokupno delovanje telesa bo prineslo dopolnjevalno simpatično oživčevanje kostnega mozga, je le eno od vprašanj, s katerim se srečujejo raziskovalci. Bo v prihodnosti ohranjanje regenerativnega potenciala HMC na stopnji mladega človeka pri starejših ljudeh vodilo v kvalitetnejše starostno obdobje, morda vplivalo tudi na dolžino življenjske dobe?
Hematopoetske matične celice (HMC) živijo v posebnem mikrookolju ob žilah v kostnem mozgu, kjer je njihova specifična celična niša in kjer izvajajo hematopoezo oziroma tvorijo različne krvne celice 1. Znotraj svoje življenjske niše se povezujejo z obžilnimi mezenhimskimi celicami, s Schwannovimi celicami iz adrenergičnih živcev in z megakariociti2. Danes vemo, da staranje HMC uravnavajo različni znotrajcelični dejavniki, od kontrolnega mehanizma metabolizma teh celic (avtofagija, nedelovanje mitohondrijev in zaznavanje hranil), ponavljajočega se celičnega stresa, sprememb polarnosti celic in nastanka poškodb DNK, do sposobnosti popravila DNK 3,4,5. Najnovejše študije pa kažejo tudi na močan vpliv zunanjih dejavnikov na pojav postaranega fenotipa HMC, in sicer gre za spremembe v mikrookolju kostnega mozga 6,7,8,9,10.
Celično nišo HMC v kostnem mozgu kontrolira simpatični živčni sistem, ki nadzira sproščanje adrenergičnih živčnih prenašalcev v to nišo na podlagi ustreznega cirkadianega ritma. Ti avtonomni dražljaji uravnavajo pomnoževanje mezenhimskih matičnih celic, mobilizacijo HMC in krvotrvorno regenerativno sposobnost po genotoksičnem stresu 2.
Maryanovich in njeni sodelavci so skozi večletne študije na miših proučevali vpliv staranja na mikrookolje kostnega mozga. Postarane miši so izkazovale nevropatijo simpatičnega živčevja, povečano gostoto ožilja, izgubo arteriolarnih struktur in razrast slabo delujočih mezenhimskih matičnih celic v kostnem mozgu. Tako so nepričakovano odkrili, da lahko izguba vlaken simpatičnih živcev okrog arterijskih celičnih niš vodi v hematopoetsko staranje 2,11. Ugotovili so, da staranje organizma povzroča večje strukturne spremembe ožilja kostnega mozga in stromalnih celic, kar rezultira v progresivni izgubi simpatičnega živčevja. S tem pride do odsotnosti signalizacije z adrenoreceptorji β3 (ADRβ3), ki jih sicer izločajo simpatični živci, in celična niša v kostnem mozgu se prične spreminjati in starati. Tudi mlade miši z inducirano zgodnjo izgubo oživčenosti s simpatičnimi živci ali z inducirano odsotno signalizacijo z ADRβ3 so izkazovale pospešeno zgodnje staranje HMC. Pri njih so potrdili razraščanje HMC z mieloidnimi napakami, limfopenijo in zmanjšano repopulacijsko kapaciteto, kot tudi celične fenotipe, netipične za resnično starost miši 2.
Ker HMC nimajo receptorjev za ADRβ3, so raziskovalci ugotovili, da na dolgoživost celic pravzaprav vplivajo zunanji dejavniki v celični niši, predvsem signalizacija simpatičnega živčevja. Dodajanje agonistov ADRβ3 starim mišim je močno pomladilo delovanje njihovih postaranih HMC. Odkritje ima izredno uporabno vrednost, saj bi lahko z ohranjanjem in dopolnjevanjem simpatične oživčenosti v postaranem kostnem mozgu ohranjali krvotvorni potencial HMC. Dandanes zato v predkliniki razvijajo pomlajevalne nišno ciljane celične terapije, ki bodo uporabne dalje v kliniki in omogočale regeneracijo krvotvornega sistema pri ljudeh [˄11]. Kakšne prednosti in tveganja za celokupno delovanje telesa bo prineslo dopolnjevalno simpatično oživčevanje kostnega mozga, je le eno od vprašanj, s katerim se srečujejo raziskovalci. Bo v prihodnosti ohranjanje regenerativnega potenciala HMC na stopnji mladega človeka pri starejših ljudeh vodilo v kvalitetnejše starostno obdobje, morda vplivalo tudi na dolžino življenjske dobe?
Mendelson, A. & Frenette, P. S. Hematopoietic stem cell niche maintenance during homeostasis and regeneration. Nat. Med. 20, 833–846 (2014). ↩
Maryanovich, M. et al. Adrenergic nerve degenration in bone marrow drives agin gof the hematopoietic stem cell niche. Nat. Med. 24, 782-791 (2018). ↩
Flach, J. et al. Replication stress is a potent driver of functional decline in ageing haematopoietic stem cells. Nature 512, 198–202 (2014). ↩
Moehrle, B. M. et al. Stem cell-specific mechanisms ensure genomic fidelity within HSCs and upon aging of HSCs. Cell Rep. 13, 2412–2424 (2015). ↩
Ho, T. T. et al. Autophagy maintains the metabolism and function of young and old stem cells. Nature 543, 205–210 (2017). ↩
Kusumbe, A. P. et al. Age-dependent modulation of vascular niches for haematopoietic stem cells. Nature 532, 380–384 (2016). ↩
Guidi, N. et al. Osteopontin attenuates aging-associated phenotypes of hematopoietic stem cells. EMBO J. 36, 840–853 (2017). ↩
Poulos, M. G. et al. Endothelial transplantation rejuvenates aged hematopoietic stem cell function. J. Clin. Invest. 127, 4163–4178 (2017). ↩
Ergen, A. V., Boles, N. C. & Goodell, M. A. Rantes/Ccl5 influences hematopoietic stem cell subtypes and causes myeloid skewing. Blood 119, 2500–2509 (2012). ↩
Tuljapurkar, S. R. et al. Changes in human bone marrow fat content associated with changes in hematopoietic stem cell numbers and cytokine levels with aging. J. Anat. 219, 574–581 (2011). ↩
Maryanovich, M. et al. Adrenergic nerve degeneration in the bone marrow drives agin gof the hematopoietic stem cell niche. Translational stem cell research conference, 22.-23. October, 2019, New York. The New York Stem Cell Foundation Research Institute. ↩
asist.-razisk. dr. Maša Čater, univ. dipl. bioteh.
Laboratorij za genomiko živali
Inštitut za predklinične vede
Veterinarska fakulteta Univerze v Ljubljani
Sprejeto: 4.2.2020
Objavljeno: 14.2.2020