Schimbarea „catastrofală” a sângelui despre care se crede că este responsabilă pentru fragilitatea bruscă la persoanele de peste 70 de ani

⇧ [VIDÉO] S-ar putea să vă placă și acest conținut de partener (după anunț)

Cercetările privind îmbătrânirea încearcă să-i înțeleagă mecanismele și diferiții factori care o influențează, în speranța de a o încetini, sau chiar de a o opri într-o viziune foarte utopică. Dar modificările corporale legate de vârstă, pe lângă boli, rămân în mare parte neînțelese. Este dificil să puneți împreună toate piesele acestui puzzle uriaș. Recent, cercetătorii americani susțin că au descoperit cum mutațiile genetice, acumulate de-a lungul vieții, duc la modificări ale producției de sânge, responsabile de fragilitatea bruscă a oamenilor după 70 de ani. Această nouă teorie asupra îmbătrânirii ne revoluționează viziunea și perspectivele pentru noi tratamente pentru patologiile legate de vârstă, precum și pentru anumite tipuri de cancer de sânge.

Este acceptat, în comunitatea științifică, că toate celulele corpului uman dobândesc, de-a lungul vieții, modificări genetice numite mutații somatice. Spre deosebire de mutațiile germinale, aceste mutații genetice nu sunt transmise descendenților, dispărând odată cu individul la moarte. Luate individual, se spune că aceste mutații sunt viabile, deoarece nu ucid celulele care le poartă.

Cu toate acestea, atunci când numărul lor devine mare, lucrurile se complică. Astfel, îmbătrânirea ar fi cel mai probabil cauzată de acumularea mai multor daune celulare în timp. Toate aceste mutații somatice ar determina celulele să-și piardă rezerva funcțională, degradând treptat funcționarea organismului. În special, modificările legate de vârstă ale hematopoiezei umane – toate procesele care asigură înlocuirea continuă și regulată a celulelor sanguine – duc la reducerea capacității de regenerare, citopenii, disfuncție imunitară și un risc crescut de cancer de sânge. Dar procesul, care provoacă o deteriorare bruscă și brutală a organelor după 70 de ani, este încă departe de a fi înțeles și cunoscut.

Acesta este motivul pentru care cercetătorii de la Wellcome Sanger Institute și de la Cambridge Stem Cell Institute au studiat compoziția sângelui unui grup de indivizi, de la nou-născuți până la vârstnici. Descoperirea unei schimbări radicale, la nivel celular, oferă o nouă teorie a îmbătrânirii, publicată în revista Natură.

O schimbare „catastrofală” a producției de sânge

Pentru a înțelege mai bine acest proces de îmbătrânire, echipa a studiat producția de celule sanguine din măduva osoasă, analizând 10 indivizi cu vârsta cuprinsă între 0 (câteva luni) și 81 de ani. Ei au secvențiat întregul genom a 3579 de celule stem din sânge, identificând toate mutațiile somatice conținute în fiecare celulă. Echipa l-a folosit pentru a construi „ arbori genealogici a celulelor stem din sânge ale fiecărei persoane, arătând, pentru prima dată, o viziune imparțială asupra relațiilor dintre celulele sanguine și a modului în care aceste relații se schimbă de-a lungul vieții.

În primul rând, cercetătorii au descoperit că celulele stem hematopoietice (responsabile de producerea celulelor sanguine) au acumulat în medie 17 mutații pe an după naștere.

În al doilea rând, au descoperit că hematopoieza la adulții sub 65 de ani a fost masiv policlonală, adică provine dintr-o mare varietate de tipuri de celule stem din măduva spinării. Într-adevăr, implică între 20.000 și 200.000 de tipuri de celule stem hematopoietice, contribuind uniform la producția de sânge. Ceea ce nu mai este cazul după 70 de ani. Desigur, hematopoieza este încă policlonală, dar implică doar 10 până la 20 de tipuri diferite de celule stem. Ca să nu mai vorbim că acest număr mic contribuie complet inegal la producerea de celule sanguine.

Grafice care arată (A) creșterea numărului de mutații conducătoare de-a lungul vieții și (B) pierderea diversității celulelor stem din sânge odată cu vârsta. © E. Mitchell et al., 2022 (modificat de Laurie Henry pentru Trust My Science)

Dominanța genetică la sfârșitul vieții

Autorii estimează că aceste 10 până la 20 de tipuri de celule stem s-au înmulțit treptat de-a lungul vieții, datorită unor mutații somatice rare numite „ mutații motorii „. Acest lucru se datorează faptului că aceste mutații accelerează creșterea celulelor stem, producând adesea celule sanguine de calitate inferioară. Apoi ajung să înlocuiască miile de tipuri de celule stem prezente la început.

Dr. Elisa Laurenti, de la Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute, co-autor al studiului, spune că inflamația cronică, fumatul, infecția și chimioterapia ar putea determina creșterea mai devreme a acestor celule stem, potențial purtătoare de mutații cancerigene. Ea a adăugat într-o declarație: Previzăm că acești factori promovează, de asemenea, scăderea diversității celulelor stem din sânge asociată cu îmbătrânirea. Este posibil ca și anumiți factori să încetinească acest proces. “.

Ca urmare, apariția regulată a ” mutații motorii determinând creșterea clonelor afectate funcțional, explică schimbarea dramatică și inevitabilă către o diversitate redusă a populațiilor de celule sanguine după vârsta de 70 de ani. Rata mutațiilor variază de la o persoană la alta, ceea ce explică inegalitatea riscului de îmbolnăvire la vârstnici.

Ca să nu mai vorbim de faptul că autorii subliniază că acest proces este la lucru în multe alte țesuturi ale corpului. Ei concluzionează: Acum avem sarcina interesantă de a înțelege modul în care aceste mutații nou descoperite afectează funcția sângelui la vârstnici, astfel încât să putem învăța cum să minimizăm riscul de îmbolnăvire și să promovăm îmbătrânirea sănătoasă. “.

Mutații responsabile de dezvoltarea cancerelor de sânge

Aceste descoperiri deschid, de asemenea, calea pentru cercetări ulterioare în cancerele de sânge. Într-adevăr, mai mulți membri ai echipei anterioare, asociați cu alți colaboratori, au publicat în jurnal Naturăîn aceeași zi, un studiu care examinează modul în care aceste mutații genetice motorii deturnează producția de celule sanguine în diferite perioade ale vieții și implicațiile lor pentru dezvoltarea bolilor asociate.

După cum am menționat mai devreme, toate celulele umane dobândesc modificări genetice în ADN-ul lor de-a lungul vieții. Dar un subset, cel mutații motorii », este subliniat ca fiind responsabil pentru fragilitatea bruscă după 70 de ani, legată de pierderea diversității celulelor stem din sânge. Acest proces de hematopoieză clonală, devenind omniprezent odată cu vârsta, este un factor de risc pentru cancerele de sânge și alte afecțiuni legate de vârstă.

Pentru a înțelege legătura dintre hematopoieza clonală și bolile legate de vârstă, cercetătorii au urmărit aproape 700 de clone de celule sanguine de la 385 de persoane cu vârsta peste 55 de ani, parte a Studiului Longitudinal SardiNIA – Studiul Dr. asupra locuitorilor din Sardinia pentru a identifica bazele genetice ale modificări legate de vârstă. Participanții au dat probe de sânge în mod regulat timp de 16 ani.

vârstă mutație sânge experiență infografic
Infografică care prezintă progresul experimental al studiului. © MA Fabre și colab., 2022

Astfel, autorii au descoperit, în timpul secvențialării ADN-ului probelor de sânge, că 92,4% dintre clone au crescut cu o rată exponențială în perioada studiată. Ca rezultat, echipa a folosit modele matematice pentru a deduce modelul de creștere al acestor celule stem purtătoare de „ mutații ale driverului și clonele lor, de-a lungul vieții.

Dr. Moritz Gerstung, co-autorul principal al studiului, explică într-un comunicat de presă: Pentru prima dată, am putut folosi analiza genomică pentru a înțelege trecutul, prezentul și viitorul clonelor mutante din sângele nostru. Aceste date arată că dinamica clonelor de sânge este surprinzător de previzibilă pe o perioadă de ani, dar se schimbă de-a lungul vieții în moduri pe care încă nu le înțelegem. “.

Mai mult, cercetătorii au descoperit că comportamentul clonelor s-a schimbat considerabil odată cu vârsta, în funcție de identitatea genei mutante. Ei au evidențiat două gene principale: DNMT3A și TET2. Pe de o parte, clonele legate de mutații în DNMT3A au crescut rapid la tineri și apoi au încetinit la bătrâni. În timp ce clonele legate de mutații în TET2 au crescut uniform de-a lungul vieții. Au devenit apoi mai frecvente decât cele legate de DNMT3A, după vârsta de 75 de ani.

Profesorul Georges Vassiliou, coautorul principal al celor două studii, concluzionează: „ În mod colectiv, munca noastră dezvăluie o interacțiune uimitoare între înaintarea în vârstă și mutațiile ADN din celulele noastre sanguine, ducând la extinderea celulelor cu diferite mutații la vârste diferite. Aceste modificări duc la apariția diferitelor tipuri de cancer de sânge la vârste diferite și cu riscuri diferite de progresie. “.

Prin urmare, aceste două studii complementare deschid calea către noi abordări și noi tratamente cu speranța de a opri dezvoltarea cancerelor de sânge și de a permite o îmbătrânire mai sănătoasă.

Sursa: Natura

Add Comment