Komórki macierzyste to gracz, który zmienia oblicze medycyny regeneracyjnej stwarzając nowe możliwości terapeutyczne dla coraz szerszej grupy pacjentów. Jesteś tym czym karmisz swoje komórki macierzyste! Okazuje się, że to właśnie dieta jest bardzo ważnym czynnikiem decydującym o skuteczności tych terapii.
#stemcelldiet #dietforstemcells #stemcellgutmicrobiota #inflammation #caloricrestriction #komórkimacierzyste #dietakomórekmacierzystych
Dieta jest istotnym czynnikiem regulacyjnym funkcjonowania komórek macierzystych, ich aktywności metabolicznej, proliferacji - czyli zdolności do rozmnażania się, wielokierunkowego różnicowania a także zdolności do samoodnawiania (self – renewal).
To jak jemy, zarówno w aspekcie jakościowym jak i ilościowym ma olbrzymie znaczenie dla komórek macierzystych znajdujących się we wszystkich tkankach naszego organizmu. Dotychczas stosunkowo niewiele badań było ukierunkowanych na ocenę wpływu diety na biologię komórek macierzystych ASC (adult stem cells – komórki macierzyste izolowane z tkanek somatycznych, inaczej dorosłe komórki macierzyste, są określane mianem multipotencjalnych). Jednak postęp technologiczny w otrzymywaniu ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych z komórek somatycznych oraz gwałtowny wzrost liczby badań klinicznych z zastosowaniem tkankowych komórek macierzystych, sprawił że coraz więcej badań analizuje wpływ różnych interwencji żywieniowych na ich zdolności różnicowania i samoodnawiania, a tym samym możliwości dietetycznego wspierania efektywności działań terapeutycznych (przeszczepy auto- i allogeniczne).
Post zwiększa zdolności regeneracyjne komórek macierzystych
Na zdjęciu: Komórki macierzyste nabłonka jelitowego myszy, które pościły przez 24 h wytworzyły znacznie więcej organoidów jelitowych (małych fragmentów tkanek - zdjęcie po prawej) w porównaniu do myszy, które nie pościły (zdjęcie po lewej).
Mihaylowa et al., (2018)
Restrykcja kaloryczna
Obecnie wiemy, że to m.in. restrykcja kaloryczna definiowana jako ograniczenie podaży kaloryczności diety na poziomie 20-40%, poprzez zmiany sygnałowe na poziomie molekularnym (mTORC, IGF-1), przyczynia się do optymalizacji funkcjonowania np. komórek macierzystych nabłonka jelitowego (ISC - intestinal stem cells) – co ciekawe wymiana całkowita populacji komórek u dorosłego człowieka w tym obszarze zachodzi w ciągu 3-5 dni.
FMD czyli post przerywany
Interwencją żywieniową wpisującą się poniekąd w restrykcję kaloryczną i równie korzystnie zmieniającą mikrośrodowisko czyli tzw. niszę komórek macierzystych a tym samym optymalizującą procesy rozwojowe komórek macierzystych jest stosowanie postów przerywanych FMD (fasting mimicking diet). Badania wskazują, że już 12 h (a optymalnie 72 h) okres postu indukuje korzystne dla komórek macierzystych środowisko białek sygnalizacyjnych, czynników wzrostu, hormonów i neuroprzekaźników.
Stan zapalny
Liczba komórek macierzystych i ich dostępność zależy także od ogólnego stanu, w jakim znajduje się organizm. Czynnikiem ograniczającym jest stan zapalny a także niedobory składników pokarmowych (witamin, składników mineralnych, aminokwasów). Dlatego dieta sprzyjająca komórkom macierzystym to dieta obfitująca w przeciwzapalne kwasy tłuszczowe n-3 i witaminę D, zawarte w rybach, olejach rybich czy jajkach, oraz warzywa i owoce będące źródłem fitozwiązków o działaniu antyoksydacyjnym i przeciwzapalnym jak polifenole czy karotenoidy. Jednocześnie to dieta ograniczająca czynniki prozapalne jak węglowodany rafinowane a także chemiczne dodatki, których pełno w zalewającej nas żywności wysoko- i ultraprzetworzonej.
Oś mikrobiota - komórki macierzyste
Nie bez znaczenia pozostaje mikrobiota jelitowa czyli wszystkie mikroorgaznimzy zasiedlające jelita. Badania ostatnich lat identyfikują istnienie osi mikrobiota – komórki macierzyste i wskazują, że dysbioza jelitowa wynikająca ze zmian ilościowo-jakościowych populacji mikrobów zasiedlających jelita jest czynnikiem negatywnie wpływającym na procesy różnicowania i regeneracji komórek macierzystych. Dlatego zwłaszcza dziś, kiedy nasza dieta oparta jest o produkty wysokoprzetworzone o wysokiej zawartości cukrów prostych, chemicznych dodatków do żywności, a ubogie w błonnik pokarmowy, mikroorganizmy zasiedlające nasze jelita głodują, a wraz z nimi głodują nasze komórki macierzyste.
Literatura:
Mihaylova, M. M., Cheng, C.-W., Cao, A. Q., Tripathi, S., Mana, M. D., Bauer-Rowe, K. E., … Yilmaz, Ö. H. (2018). Fasting Activates Fatty Acid Oxidation to Enhance Intestinal Stem Cell Function during Homeostasis and Aging. Cell Stem Cell, 22(5), 769–778.e4. doi:10.1016/j.stem.2018.04.001
Mihaylova, M. M., Sabatini, D. M., & Yilmaz, Ö. H. (2014). Dietary and metabolic control of stem cell function in physiology and cancer. Cell stem cell, 14(3), 292–305. https://doi.org/10.1016/j.stem.2014.02.008
Ramos, F., Kaeberlein, M. A healthy diet for stem cells. Nature 486, 477–478 (2012). https://doi.org/10.1038/486477a
Ocansey, D., Wang, L., Wang, J., Yan, Y., Qian, H., Zhang, X., Xu, W., & Mao, F. (2019). Mesenchymal stem cell-gut microbiota interaction in the repair of inflammatory bowel disease: an enhanced therapeutic effect. Clinical and translational medicine, 8(1), 31. https://doi.org/10.1186/s40169-019-0251-8
Comentarios