Przeszczepione serce nie starzeje się według własnego zegara, lecz dostraja się do wieku biologicznego organizmu, w którym się znajdzie. Tak przynajmniej wynika z nowego badania zespołu z Harvardu, opisanego w artykule na serwerze preprintów bioRxiv. Badanie nie zostało jeszcze poddane recenzji, ale donosi już o nim prestiżowy magazyn „Nature". Analiza sugeruje, że młode serca przeszczepione starszym biorcom starzeją się szybciej, a stare serca w młodych organizmach ulegają odmłodzeniu.
WIDEO…
Przeszczepione serca myszy zmieniają swój wiek
Zespół, kierowany przez Jessego Poganika, który zajmuje się badaniami nad starzeniem na Uniwersytecie Harvarda w Bostonie, sprawdził jak zmienia się wiek biologiczny przeszczepionych serc. Naukowcy badali poziom nagromadzonych w komórkach uszkodzeń. Obserwacje prowadzono zarówno na myszach, jak i na ludziach.
Na modelach mysich naukowcy wszczepiali dodatkowe serca pochodzące od myszy młodych (trzymiesięcznych), w średnim wieku (rocznych) oraz starych (w wieku 1,5–2 lat), osobnikom ze wszystkich trzech grup wiekowych. Zwierzęta żyły więc jednocześnie z sercem własnym i z przeszczepem. Od czterech do sześciu miesięcy po operacji badacze pobrali próbki tkanek i zmierzyli w nich poziom metylacji DNA, czyli chemicznych znaczników związanych ze starzeniem, w około 320 tysiącach regionów genomu.
Wynik okazał się jednoznaczny. Wiek biologiczny przeszczepionych serc zbliżał się do wieku biorcy: młode serca w starszych organizmach starzały się szybciej, a stare serca w młodszych zwierzętach ulegały odświeżeniu. Spostrzeżenia te są zgodne z wcześniejszymi badaniami nad parabiozą, w których dwa organizmy łączono chirurgicznie tak, by dzieliły wspólny układ krwionośny. Krew młodych myszy wydłużała życie starszych osobników i poprawiała ich pamięć oraz zdolność uczenia się, a krew starych zwierząt zwiększała wiek biologiczny młodych.
Ten sam efekt potwierdzono u ludzkich biorców
W kolejnym kroku zespół sięgnął po dane przeszczepów serca, wykonanych w szpitalu Brigham and Women's Hospital w Bostonie, wybierając te przypadki, dla których dostępne były próbki biopsji do testów metylacji DNA. Przeanalizowano 11 przeszczepów ze znaczną różnicą wieku między dawcą a biorcą, od 8 do 24 lat w przypadku starszych serc wszczepionych młodszym osobom oraz od 38 do 50 lat w przypadku młodszych serc u starszych pacjentów.
– Zdumiewające jest to, że zaobserwowaliśmy dokładnie te same efekty, które widzieliśmy u myszy – mówi Jesse Poganik. Przeszczepione serca przyjmowały wiek biologiczny swoich nowych gospodarzy. Badacze przejrzeli też dokumentację medyczną setek biorców rok po operacji, aby sprawdzić związek między pracą serca a jego wiekiem biologicznym.
Okazało się, że parametry takie jak tętno, grubość ścian serca czy wydolność wysiłkowa były powiązane raczej z wiekiem biorcy niż dawcy. – Niektóre, choć nie wszystkie, wskaźniki potwierdzały przewidywanie, że starsze serca u młodszych osób pracowały tak, jakby były biologicznie młodsze, i odwrotnie – opowiada Poganik. Zaznacza jednak, że nie odkryliśmy fontanny młodości: pewne rzeczy są jednak prawdopodobnie po prostu nieodwracalne.
To odkrycie może zwiększyć pulę dawców serca
Wnioski są nie tylko ciekawe z punktu widzenia badań nad starzeniem, lecz mają też bardzo praktyczne znaczenie dla transplantologii. Jej głównym ograniczeniem, nie tylko w przypadku serca, jest liczba dawców. Jeśli wiek biologiczny narządu dostraja się do organizmu biorcy, narządy do przeszczepów mogłyby pochodzić od starszych dawców niż obecnie. Zwykle do przeszczepu wybiera się narządy dawców poniżej 45. roku życia, choć bierze się pod uwagę także starszych, o ile nie mieli rozwiniętej choroby wieńcowej.
Zapotrzebowanie na organy do przeszczepów jest ogromne. Przeszczepy serca wykonuje się na świecie coraz częściej i u coraz starszych osób, między innymi dlatego, że ludzie żyją dłużej. W samych Stanach Zjednoczonych w 2024 roku przeprowadzono 4636 przeszczepów serca, o 81,5 procent więcej niż w 2013 roku. Mimo tego co roku setki osób umierają, czekając na nowe serce. Ten deficyt napędza także prace nad przeszczepianiem ludziom narządów hodowanych w świniach oraz zmiany wytycznych poszerzające pulę dostępnych serc. Opisywanie badanie daje tu trochę nowej nadziei.
Źródło: Nature
