Social
Îmbătrânirea se poate transmite între organe, potrivit unui nou studiu publicat în Nature Biomedical
Cercetător. Sursă foto: Pixabay
Din cuprinsul articolului
Un studiu realizat de cercetători de la University of California, Berkeley, publicat în Nature Biomedical Engineering, arată că îmbătrânirea poate fi reprodusă accelerat în laborator și că efectele acesteia se pot transmite între organe. Sistemul experimental permite simularea a aproximativ 40 de ani de îmbătrânire în doar patru zile și este utilizat pentru testarea rapidă a unor intervenții terapeutice.
Îmbătrânirea experimentată printr-un sistem bazat pe „organ-pe-cip”
Modelul folosit de cercetători este un dispozitiv miniaturizat de tip „organ-pe-cip”, care reproduce interacțiunile dintre țesutul adipos și ficat. Sistemul utilizează celule umane obținute din celule stem pluripotente induse, reprogramate pentru a genera diferite tipuri de țesut.
Celulele sunt plasate în compartimente separate, dar conectate, astfel încât să permită schimbul de substanțe, similar circulației sanguine. În cadrul experimentului, cercetătorii au introdus ser sanguin prelevat de la persoane cu vârste de peste 62 de ani, dar și ser de la donatori tineri, cu vârste între 21 și 34 de ani.
Rezultatele au arătat că țesuturile expuse la ser provenit de la persoane vârstnice dezvoltă rapid caracteristici asociate îmbătrânirii. Printre modificările observate se numără inflamația cronică, scăderea capacității de reglare a glicemiei și alterarea metabolismului lipidic.
Celulele au prezentat și senescență, proces în care nu se mai divid și încep să producă molecule inflamatorii. În același timp, deteriorarea oxidativă a ADN-ului s-a acumulat rapid, iar capacitatea de reparare celulară a fost redusă în prezența serului „îmbătrânit”.
Bătrân. Sursă foto: Pixabay
Îmbătrânirea se poate transmite între organe
Pentru validarea rezultatelor, cercetătorii au utilizat un model de învățare automată antrenat pe date de expresie genetică din sute de probe umane. Acesta a estimat vârsta biologică a țesuturilor cu o acuratețe cuprinsă între 90% și 97%. Țesuturile expuse la ser tânăr au fost asociate unui profil biologic de aproximativ 30 de ani, în timp ce cele expuse la ser vârstnic au corespuns unor profiluri apropiate de vârsta de 50 de ani.
Studiul arată că procesul de îmbătrânire nu este izolat la nivelul unui singur țesut. Atunci când țesut adipos „îmbătrânit” a fost conectat la un ficat „tânăr”, celulele hepatice au început să prezinte semne de îmbătrânire.
Cercetătorii au observat și diferențe în funcție de sex. Serul provenit de la bărbați a indus inflamație mai intensă și modificări mai pronunțate, în timp ce rezultatele obținute cu ser de la femei au fost mai variabile.
Testarea intervențiilor anti-îmbătrânire
În cadrul experimentului au fost testate mai multe intervenții cu potențial anti-îmbătrânire. Oxitocina a redus inflamația, a scăzut numărul celulelor senescente și a îmbunătățit sensibilitatea la insulină, având cel mai amplu efect asupra metabolismului.
Rapamicina nu a demonstrat efecte semnificative de întinerire în acest model. Alte intervenții analizate au inclus medicamente senolitice, un inhibitor al semnalizării TGF-beta și diluarea serului provenit de la persoane vârstnice.
Cele mai importante îmbunătățiri au fost observate atunci când țesuturile „îmbătrânite” au fost expuse la ser provenit de la donatori tineri. Diluarea serului vârstnic a avut, de asemenea, efecte benefice, însă cercetătorii au remarcat că unele efecte ale mediului asociat îmbătrânirii persistă.
Biomarkeri noi și aplicații viitoare
În cadrul studiului au fost identificați 11 biomarkeri noi asociați cu îmbătrânirea, care ar putea deveni ținte pentru dezvoltarea unor terapii. De asemenea, cercetătorii au demonstrat că pot modifica expresia genelor direct în acest sistem, ceea ce permite studierea în timp real a efectelor asupra îmbătrânirii și regenerării.
Autorii arată că această tehnologie poate accelera dezvoltarea tratamentelor destinate încetinirii îmbătrânirii, oferind un model rapid de testare pe țesuturi umane. Echipa a depus deja o cerere de brevet pentru sistem și continuă demersurile pentru utilizarea acestuia în cercetare și dezvoltare.
