Legătura dintre acumularea de fier și îmbătrânirea celulară

Fibrogenesis, o reacție defensivă la deteriorarea țesutului, duce la tulburări periculoase pentru viață. Celulele senescente, sau fenotipul secretor asociat senescenței (SASP), reprezintă cauza principală a fibrozei, afectând organele și ducând la dezvoltarea tulburărilor cardiovasculare, pulmonare interstițiale și renale. Factorii profibrogenici precum factorul de creștere al tumorilor beta (TGF-β) și interleukina-11 (IL-11) pot determina celulele senescente să devină fibrogenice.
Studiul publicat în Nature Metabolism a identificat acumularea de fier ca o cauză terapeutic exploatabilă a senescenței patologice și fibrozei. Cercetătorii au investigat funcția acumulării de fier în țesuturile fibrotice, în special la șoareci cu fibroză pulmonară și la persoane cu fibroză pulmonară idiopatică (IPF). Au analizat dinamica fierului în timpul fibrogenezei în țesuturile obținute de la pacienții cu sindromul de detresă respiratorie acută (ARDS).

Șoarecii au fost tratați cu bleomicină intratraheală sau acid folic intraperitoneal (i.p.) pentru a evalua impactul acumulării de fier în țesuturile lezate. De asemenea, cercetătorii au examinat dacă acumularea de fier este un efect secundar sau un factor cauzal în fibrogeneză.

Studiul a folosit secvențierea acidului ribonucleic unicelular (scRNA-seq) a plămânilor murini pentru a îmbunătăți înțelegerea tipurilor celulare care stau la baza acestor două etape ale răspunsului la fier. Au examinat, de asemenea, o meta-analiză scRNA-seq a pacienților cu IPF pentru îmbogățirea fibrozei interstițiale și atrofiei tubulare (IFTA score) și un studiu de imagistică prin rezonanță magnetică (MRI) a 13 beneficiari de allogrefă renală pentru semnalul R2* în cortexul renal și nivelul de fibroză evaluat pe biopsii.

Rezultatele au arătat că acumularea de fier este asociată cu senescența celulară și diferite tulburări fibrotice la șoareci și oameni. Leziunile hemolitice și vasculare pot cauza depunerea de fier, inducând senescența și promovând fibroza. Celulele senescente au continuat să acumuleze fier chiar și după scăderea surplusului extracelular de fier.

Descoperirile au arătat că acumularea de fier contribuie la senescență și fibroză, iar metabolismul fierului poate fi o țintă terapeutică pentru tulburările legate de senescență. Acumularea de fier în fibroză apare devreme după deteriorarea țesutului și evoluează ca un semn distinctiv al anumitor boli fibrotice. Excesul de fier poate declanșa fibrogeneza și senescența.

Cercetătorii au făcut distincția între „fierul extracelular excesiv” ca un posibil declanșator al senescenței și „fierul intracelular excesiv” ca un factor care conduce la consecințele patologice ale celulelor senescente.

sursa: News Medical
foto: Sadovnikova Olga/Shutterstock.com