O metodă care transformă fibroblastele în celule vasculare ar putea sugera căi de încetinire a procesului de îmbătrânire

O echipă de cercetători a utilizat fibroblaste (celule ale pielii) recoltate de la pacienți tineri și vârstnici, pentru a crea celule vasculare ce păstrează semnele moleculare ale vârstei. Rezultatele pot explica mecanismul prin care vasele sangvine tind să devină mai permeabile și mai rigide o dată cu înaintarea în vârstă. Descoperirea ar putea ajuta la identificarea unor ținte moleculare pentru încetinirea procesului de îmbătrânire.
Studiul a fost publicat în revista eLife.

Sistemul vascular este extrem de important în procesul de îmbătrânire. Totuși, rolul sau a fost subestimat întrucât studierea procesului de îmbătrânire a celulelor endoteliale este dificilă.

Majoritatea informațiilor legate de îmbătrânirea celulelor vasculare vin din observarea modificărilor vaselor sanguine de-a lungul timpului. Astfel, o dată cu înaintarea în vârstă, venele și arterele devin mai puțin elastice, se îngroașă și se rigidizează. Aceste modificări pot contribui la creșterea tensiunii arteriale și a riscului de boală cardiovasculară la persoanele vârstnice.

În 2015, câțiva cercetători au arătat că fibroblastele ar putea fi reprogramate să se transforme direct în neuroni, sărind peste etapa de celulele stem pluripotente, care le elimină markerul vârstei. Prin urmare, neuronii rezultați își păstrau markerul de vârstă, permițând cercetătorilor să studieze îmbătrânirea celulelor nervoase.

În noul studiu, oamenii de știință au aplicat aceeași metodă de transformare directă, pentru a crea două tipuri de celule vasculare: celule endoteliale, care tapetează peretele vaselor sangvine, și celule musculare netede, care înconjoară celulele endoteliale.

Cercetătorii au utilizat fibroblaste recoltate de la 3 donatori tineri, cu vârste cuprinse între 19 și 30 de ani, de la 3 donatori vârstnici, între 62 și 87 de ani, și de la 8 pacienți cu sindrom Hutchinson-Gilford (progeria infantilă). Progeria infantilă este o boală în care organismul îmbătrânește prematur.

Potrivit rezultatelor, celulele endoteliale și celulele musculare netede induse au arătat semne evidente de îmbătrânire. În total, 21 de gene au fost exprimate în celule musculare netede ale persoanelor tinere și vârstnice, inclusiv gene răspunzătoare de calcificarea vaselor sanguine. De asemenea, 9 gene au fost exprimate diferit în funcție de vârstă la celulele endoteliale, inclusiv gene legate de inflamație. La pacienții cu sindrom Hutchinson-Gilford, anumite gene au avut o expresie asemănătoare cu cea întâlnită la vârstnici, în timp ce altele au afișat modele unice de exprimare. În mod particular, nivele proteinei BMP-4, cu rol în calcificarea vaselor sangvine, erau semnificativ crescute în celulele musculare netede de la bolnavii cu progerie infantilă. Prin urmare, proteina BMP-4 este importantă în procesul de îmbătrânire accelerată.

Pentru a verifică utilitatea rezultatelor, cercetătorii au testat dacă blocarea proteinei BMP4, prezentă în număr mare în celulele musculare netede ale persoanelor cu progerie infantilă, ar putea reprezenta o țintă terapeutică împotriva îmbătrânirii vaselor. În celulele musculare netede de la donatori cu boală vasculară, anticorpii care blocau BMP4 au scăzut gradul de permeabilitate vasculară.

Rezultatele deschid calea unor noi ținte terapeutice atât împotriva progeriei cât și a modificărilor fiziologice ale sistemului vascular îmbătrânit. De asemenea, arată că transformarea directă a fibroblastelor în alte tipuri de celule mature ar putea fi folosită pentru studiul îmbătrânirii organismului la mai multe niveluri.

sursa: Science Daily
foto: Bersini, Schulte et al.