Identificarea biomarkerilor proteomici pentru îmbătrânire sănătoasă și prevenirea bolilor cronice

Un studiu publicat în Nature Metabolism (2025) a explorat biomarkerii îmbătrânirii sănătoase și bolilor cardiometabolice prin profilarea longitudinală a proteomului seric. Studiul subliniază importanța proteostazei (capacitatea de a menține un sistem proteic stabil și funcțional) în îmbătrânirea sănătoasă, pierderea acesteia fiind asociată cu numeroase afecțiuni legate de vârstă.
Deși mai multe studii au identificat proteine din sânge corelate cu vârsta, acestea au fost limitate de dimensiunea redusă a eșantioanelor și de perioadele scurte de urmărire.

Proteomul reprezintă totalitatea proteinelor exprimate de un organism, un țesut sau o celulă într-un moment specific, sub influența unor condiții date. Spre deosebire de genom, care este static și constă în totalitatea informației genetice, proteomul este dinamic și reflectă activitățile biologice în timp real, variind în funcție de factori precum mediu, stadiu de dezvoltare, sănătate sau boală.

Studiul actual

• Populația studiată: Studiul a utilizat date din Guangzhou Nutrition and Health Study (GNHS), incluzând 3.796 participanți și peste 7.500 de probe serice, împărțiți în cohorte de descoperire (1.939 participanți) și validare (1.857 participanți). S-a utilizat, de asemenea, o cohortă externă de validare cu 124 de participanți.
• Tehnici utilizate: Profilarea proteomului seric s-a realizat prin spectrometrie de masă, cuantificând 438, 413 și 432 de proteine în cohortele GNHS de descoperire, validare și cohorta externă, respectiv.
• Analiza datelor: Proteinele au fost clasificate în patru grupuri temporale bazate pe evoluția lor: creștere marcată, creștere moderată, constantă, și scădere.

Rezultate principale

• Rețele funcționale proteice:

  • Cercetătorii au identificat patru rețele funcționale legate de metabolismul lipidelor, reglarea imunitară, sănătatea neurologică și comunicarea celulară.

• Proteine asociate cu vârsta:

  • Dintre cele 438 de proteine analizate, 148 au prezentat corelații semnificative cu vârsta în cohorta de descoperire, iar 86 dintre acestea au fost confirmate în cohortele de validare.
  • 83 de proteine au demonstrat o precizie ridicată în estimarea vârstei.
  • Interacțiuni notabile între sex și vârstă au fost identificate, inclusiv 7 proteine cu asocieri semnificative specifice bărbaților sau femeilor.

• Asocieri cu sănătatea și bolile cronice:

  • 35 de proteine au fost semnificativ legate de boli cronice, iar 16 dintre acestea sunt ținte medicamentoase potențiale.
  • Cele mai notabile asocieri includ:
    • Diabet de tip 2 (13 proteine)
    • Boală hepatică grasă (11 proteine)
    • Hepatită (5 proteine)
    • Dislipidemie, artrită reumatoidă, boli renale și hipertensiune arterială (câte 1-3 proteine).

• Scorul proteomic al îmbătrânirii sănătoase (PHAS):

  • S-a dezvoltat un model bazat pe 22 de proteine pentru clasificarea stării de sănătate.
  • Un scor PHAS mai mare a fost asociat cu parametri îmbunătățiți (antropometrici, hepatici, renali, lipidici și glicemici) și un risc redus de boli cronice cu 72% pentru fiecare deviație standard.

• Factori determinanți:

  • Factorii genetici, dieta și microbiota intestinală au contribuit la variația proteinelor și a PHAS. Microbiota intestinală a explicat 6,3% din variația PHAS, iar speciile microbiene specifice au fost asociate cu scorul PHAS.

Implicații clinice

• Instrumente de monitorizare a sănătății:
  • PHAS s-a dovedit util pentru evaluarea sănătății și predicția riscului de boli cronice, oferind o abordare precisă în medicina preventivă.
• Ținte terapeutice:
  • Proteinele identificate, precum alfa-1-antitripsina, reprezintă potențiale ținte terapeutice pentru tratarea bolilor legate de îmbătrânire.

Concluzii

Acest studiu longitudinal a identificat biomarkeri proteomici cu relevanță clinică pentru îmbătrânirea sănătoasă. Scorul PHAS poate fi utilizat ca instrument de monitorizare a sănătății și intervenție preventivă, contribuind la reducerea riscului de boli cardiometabolice și alte afecțiuni cronice asociate îmbătrânirii.

Mai multe despre proteom

Importanța proteomului

Proteinele sunt molecule esențiale pentru aproape toate procesele biologice, inclusiv:

• Metabolismul: catalizarea reacțiilor chimice prin intermediul enzimelor.
• Structura celulară: oferirea suportului fizic celulelor și țesuturilor.
• Comunicarea celulară: semnalizarea între celule și reglarea funcțiilor organismului.
• Apărarea imunitară: recunoașterea și eliminarea agenților patogeni.

Studiul proteomului oferă o înțelegere mai profundă a funcționării organismului, permițând identificarea biomarkerilor asociați cu sănătatea sau boala, precum și descoperirea de noi ținte terapeutice.

Rolul proteomicii în cercetare și medicină

Proteomica, știința care studiază proteomul, utilizează tehnologii avansate precum spectrometria de masă pentru a identifica, cuantifica și analiza interacțiunile proteinelor. Aceasta are aplicații largi, inclusiv:

• Diagnostic medical: identificarea biomarkerilor pentru detectarea precoce a bolilor.
• Medicină personalizată: dezvoltarea tratamentelor adaptate la profilul molecular individual.
• Înțelegerea proceselor de îmbătrânire: descifrarea mecanismelor moleculare care contribuie la îmbătrânirea sănătoasă sau patologică.

Explorarea proteomului deschide calea către o abordare mai precisă în monitorizarea sănătății și prevenirea bolilor cronice. Studiile recente, precum cel asupra biomarkerilor de îmbătrânire sănătoasă, demonstrează potențialul imens al proteomicii în revoluționarea cercetării medicale și a practicii clinice.