stamcellsutmattning

Stamcellsutmattning är en term som används inom regenerativ biologi och gerontologi för att beskriva en ålders- eller stressrelaterad försämring av stamcellers funktion. Stamceller är ansvariga för vävnadsunderhåll genom självförnyelse och produktion av specialiserade celler. När utmattningen uppstår minskar deras långsiktiga självförnyelseförmåga och deras förmåga att korrekt differentiera celltyper, vilket leder till nedsatt vävnadshomeostas och försämrad regeneration efter skada.

Orsakerna är uppdelade i intrinsiska och extrinsiska faktorer. Intrinsiska faktorer innefattar ackumulerad DNA-skada, telomereförkortning, epigenetisk drift, metabolismfel och ökad oxidativ stress som påverkar stamcellernas förmåga att delas och återställas. Extrinsiska faktorer spelar också en roll genom en åldrad eller ogynnsam vävnadsmiljö (nisch), kronisk låggradig inflammation, förändringar i näring och stresshormoner som påverkar stamcells funktion.

Stamcellsutmattning ses ofta i muskeln, tarmen och särskilt i hematopoetiska stamceller i benmärgen. Huvudfenomenet i blodbildande stamceller är minskad repopulationsförmåga, åldersrelaterad bias mot myeloida linjer och ökad sannolikhet för cellcykelarrest eller senescens, vilket minskar blodproduktionens effektivitet.

Funktionella och molekylära tecken används för att studera utmattningen, till exempel koloniformering i kultur, repopulationsanalyser i djurmodeller, telomerlängd och uttryck av senescens- och DNA-skadeindikatorer såsom p16 och γH2AX.

Forskningen om stamcellsutmattning fokuserar på mekanismer bakom åldrande och regenerativ potential samt på strategier för att bevara eller återställa stamcellfunktion, exempelvis genom att modulera nischen, minska inflammationen eller påverka vissa signalvägar. Begreppet är centralt inom åldrande och regenerativ medicin och olika stamcellstyper visar gemensamma och unika mönster av utmattning.