Φανταστείτε μια καρδιά που έχει περάσει δεκαετίες μέσα σε ένα σώμα. Έχει εκτεθεί σε φλεγμονές, ορμόνες, μεταβολικές αλλαγές, στρες και όλα τα υπόλοιπα βιολογικά γεγονότα που αφήνουν ίχνη πάνω στους ιστούς μας.
Και μετά, ξαφνικά, αλλάζει σώμα. Η καρδιά μεταμοσχεύεται.
Το νέο της περιβάλλον μπορεί να είναι δεκαετίες νεότερο ή μεγαλύτερο.
Τι κάνει τότε η καρδιά;
Φαίνεται να αρχίζει να «μοιάζει» βιολογικά με τον άνθρωπο που τη φιλοξενεί!
Η χρονολογική ηλικία δείχνει πόσα χρόνια έχουν περάσει από τη γέννησή μας. Η βιολογική ηλικία περιγράφει χονδρικά, πόσο «γερασμένο» φαίνεται να είναι ένα κύτταρο ή ένας ιστός με βάση μοριακά χαρακτηριστικά.
Αυτό προτείνει μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο bioRxiv από ερευνητές του Brigham and Women’s Hospital, στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ.
Οι επιστήμονες μελέτησαν μεταμοσχεύσεις καρδιάς μεταξύ ζώων διαφορετικής ηλικίας και στη συνέχεια εξέτασαν ανθρώπινα μοσχεύματα, χρησιμοποιώντας μοριακές και λειτουργικές μετρήσεις της γήρανσης.
Ωστόσο, διευκρινίζουν πως πρόκειται για preprint. Τα αποτελέσματα δεν έχουν ακόμη αξιολογηθεί από ανεξάρτητους επιστήμονες μέσω peer review.
Η χρονολογική ηλικία δείχνει πόσα χρόνια έχουν περάσει από τη γέννησή μας. Η βιολογική ηλικία περιγράφει χονδρικά, πόσο «γερασμένο» φαίνεται να είναι ένα κύτταρο ή ένας ιστός με βάση μοριακά χαρακτηριστικά.
Ένα από τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για να εκτιμηθεί αυτή η ηλικία είναι η μεθυλίωση του DNA, δηλαδή χημικές τροποποιήσεις πάνω στο DNA που μεταβάλλονται καθώς γερνάμε. Από συγκεκριμένα μοτίβα μεθυλίωσης προκύπτουν τα λεγόμενα «επιγενετικά ρολόγια», τα οποία χρησιμοποιούνται ως βιοδείκτες γήρανσης.
«Στη δικανική επιγενετική αξιοποιούμε τη μεθυλίωση του DNA για να εκτιμήσουμε τη χρονολογική ηλικία του ανθρώπου από τον οποίο προέρχεται ένα βιολογικό ίχνος. Στην έρευνα της γήρανσης όμως, το ερώτημα μπορεί να είναι διαφορετικό: “ποια χαρακτηριστικά της βιολογικής κατάστασης αποτυπώνει αυτή η μέτρηση;”. Γι’ αυτό έχει σημασία σε τι έχει εκπαιδευτεί κάθε “ρολόι” και πού έχει ελεγχθεί η αξιοπιστία του. Η ηλικία που υπολογίζει είναι μια εκτίμηση, με συγκεκριμένα όρια και αβεβαιότητα», εξηγεί στο WIRED Greece η διεθνώς αναγνωρισμένη δικανική ερευνήτρια, Δρ Αθηνά Βιδάκη, η οποία δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Δεν μιλάμε φυσικά για ένα μαγικό ρολόι που μετράει τα χρόνια, αλλά για έναν τρόπο να αποτυπωθούν στα μόρια ορισμένες από τις αλλαγές που συνοδεύουν τη γήρανση.
Και ακριβώς εκεί επικεντρώθηκε μέρος της νέας μελέτης.
Οι ερευνητές πειραματίστηκαν με ετερόχρονα μοσχεύματα (μεταμοσχεύσεις στις οποίες ο δότης και ο λήπτης έχουν διαφορετική ηλικία) και στη συνέχεια ανέλυσαν το μεταμοσχευμένο όργανο με πολλαπλές τεχνικές, εξετάζοντας μεταξύ άλλων τη μεθυλίωση του DNA και την έκφραση γονιδίων.
Και εντυπωσιάστηκαν από το αποτέλεσμα
«Από την οπτική της δικανικής επιγενετικής, ένα κρίσιμο ερώτημα είναι πάντα ποια κύτταρα συνεισφέρουν στο σήμα που μετράμε. Μια βιοψία καρδιάς περιέχει διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους, όχι μόνο καρδιομυοκύτταρα. Χρειάζεται επομένως να διακρίνουμε αν αλλάζει η επιγενετική κατάσταση των ίδιων των κυττάρων ή και η αναλογία των κυτταρικών πληθυσμών στο δείγμα. Αναλύσεις σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων θα μπορούσαν να βοηθήσουν να ξεχωρίσουμε αυτές τις δυνατότητες. Το preprint δεν περιέχει μεθοδολογικές λεπτομέρειες για αξιολόγηση», προσθέτει η Ελληνίδα αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μάαστριχτ.
Σύμφωνα με τη μελέτη, μετά τη μεταμόσχευση, μια καρδιά που προερχόταν από μεγαλύτερο ηλικιακά οργανισμό εμφάνιζε χαρακτηριστικά νεότερου ιστού όταν βρισκόταν μέσα σε νεότερο οργανισμό και το αντίστροφο.
Το σημαντικότερο ίσως είναι ότι η αλλαγή αυτή δεν φάνηκε να συμβαίνει σε ολόκληρο το σώμα του λήπτη, τουλάχιστον στο πειραματικό μοντέλο των ποντικών και στους ιστούς που εξετάστηκαν. Η επίδραση αφορούσε κυρίως το μόσχευμα.
Αυτό δημιουργεί μια πολύ ενδιαφέρουσα εικόνα.
Το περιβάλλον του οργανισμού φαίνεται να επηρεάζει τη γήρανση ενός συγκεκριμένου ιστού, χωρίς ο ιστός αυτός να επηρεάζει αντίστοιχα τη συνολική βιολογική ηλικία του οργανισμού.
Το εύρημα δεν σημαίνει ότι η καρδιά παίρνει αριθμητικά την ηλικία της από τον άνθρωπο που τη δέχεται. Αυτό που παρατήρησαν οι επιστήμονες είναι αλλαγές σε μοριακά χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται ως δείκτες βιολογικής ηλικίας.
Και εδώ βρίσκεται μια από τις πιο ενδιαφέρουσες προεκτάσεις της εργασίας.
Αν το περιβάλλον μπορεί να αλλάξει την επιγενετική κατάσταση ενός οργάνου, τότε ίσως η γήρανση ενός ιστού να μην είναι τόσο μονόδρομος όσο θεωρούσαμε.
«Το συναρπαστικό εδώ είναι η ένδειξη ότι ορισμένα μοριακά χαρακτηριστικά που συνδέουμε με την ηλικία παραμένουν ευαίσθητα στο περιβάλλον του ιστού. Το ότι μεταβολές καταγράφονται τόσο στη μεθυλίωση του DNA όσο και στη γονιδιακή έκφραση ενισχύει το ενδιαφέρον της παρατήρησης. Το επόμενο ερώτημα είναι ποια σήματα προκαλούν αυτές τις αλλαγές, πόσο διαρκούν και ποιες από αυτές έχουν πραγματική σημασία για τη λειτουργία της καρδιάς», λέει η Βιδάκη.
Το αίμα, οι ορμόνες, το ανοσοποιητικό σύστημα, οι μεταβολίτες και άλλα συστατικά του οργανισμού δημιουργούν συνεχώς ένα περιβάλλον στο οποίο ζουν τα κύτταρα και το οποίο μπορεί να λειτουργεί σαν ένα είδος βιολογικού «σήματος».
Και η μεταμοσχευμένη καρδιά, σύμφωνα με τα δεδομένα της μελέτης, φαίνεται να ανταποκρίνεται σε αυτό το «σήμα».
Οι ερευνητές δεν περιορίστηκαν σε ζωικά μοντέλα. Χρησιμοποίησαν επίσης δεδομένα από μεταμοσχεύσεις ανθρώπινης καρδιάς και εξέτασαν μοριακά χαρακτηριστικά των μοσχευμάτων.
Και εκεί βρήκαν μια παρόμοια συσχέτιση: η βιολογική ηλικία των μεταμοσχευμένων καρδιών συσχετιζόταν περισσότερο με την ηλικία του λήπτη παρά με την ηλικία του δότη.
Αυτό είναι σημαντικό γιατί μετατρέπει το εύρημα από ένα ενδιαφέρον εργαστηριακό φαινόμενο σε κάτι που μπορεί να έχει πραγματική σχέση με την ανθρώπινη βιολογία.
Αλλά το ότι ένας δείκτης γήρανσης αλλάζει δεν σημαίνει αυτομάτως ότι το όργανο γίνεται λειτουργικά νεότερο ή ότι θα ζήσει περισσότερο. Και «νεότερο» στο DNA δεν σημαίνει απαραίτητα καλύτερο όργανο.
Η γήρανση είναι ένα πολύπλοκο φαινόμενο. Περιλαμβάνει αλλαγές στο DNA και τις χημικές του αλλοιώσεις, τη λειτουργία των μιτοχονδρίων, τη φλεγμονή, τη συσσώρευση κυτταρικών βλαβών, τη λειτουργία του ανοσοποιητικού, τη δομή των ιστών και πολλά ακόμη.
Επομένως, μια μεταβολή σε ένα επιγενετικό ρολόι δεν ισοδυναμεί με πλήρη βιολογική αναζωογόνηση.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι διαφορετικοί ιστοί του ίδιου ανθρώπου μπορεί να εμφανίζουν διαφορετικές βιολογικές ηλικίες. Για παράδειγμα, έρευνα σε καρδιακό ιστό είχε βρει ότι συγκεκριμένοι δείκτες επιγενετικής ηλικίας της καρδιάς μπορούσαν να είναι σημαντικά χαμηλότεροι από τη χρονολογική ηλικία του ανθρώπου. Με άλλα λόγια, η ερώτηση «πόσο χρονών είναι αυτή η καρδιά;» δεν έχει απαραίτητα μία μοναδική απάντηση.
«Μια χαμηλότερη ένδειξη επιγενετικής ηλικίας δεν αρκεί για να συμπεράνουμε ότι ένας ιστός γερνά πιο αργά. Μπορεί να αντανακλά βιολογικές ιδιαιτερότητες, αλλά και το πόσο καλά λειτουργεί το συγκεκριμένο ρολόι σε αυτόν τον ιστό. Πριν ερμηνεύσουμε τη διαφορά ως “νεότητα”, χρειάζονται κατάλληλα δείγματα αναφοράς και έλεγχος της ακρίβειας της μέτρησης», σημειώνει η Ελληνίδα γενετίστρια.
Σήμερα η ηλικία του δότη αποτελεί έναν από τους παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη όταν αξιολογείται ένα όργανο, αλλά δεν είναι απόλυτος δείκτης της κατάστασής του. Δύο άνθρωποι ίδιας ηλικίας μπορεί να είναι σε πολύ διαφορετική βιολογική κατάσταση.
Υπάρχει ήδη ενδιαφέρον στην επιστημονική κοινότητα για το αν η «βιολογική ηλικία» ενός οργάνου θα μπορούσε κάποτε να αποτελέσει καλύτερο εργαλείο αξιολόγησης από την απλή χρονολογική ηλικία.
Παλαιότερη έρευνα σε μεταμοσχεύσεις καρδιάς έχει, για παράδειγμα, συνδέσει την προχωρημένη ηλικία του μοσχεύματος με διαφορετικά αποτελέσματα μετά τη μεταμόσχευση, αν και τέτοιες συσχετίσεις επηρεάζονται από πολλούς παράγοντες και δεν μπορούν να ερμηνευθούν απλά ως «παλιά καρδιά = κακή καρδιά».
Η νέα μελέτη προσθέτει μια διαφορετική διάσταση. Ίσως δεν έχει σημασία μόνο πόσο «γέρικο» είναι ένα όργανο όταν μεταμοσχεύεται, αλλά και σε ποιο βιολογικό περιβάλλον πρόκειται να ζήσει.
Οι συγγραφείς προτείνουν ότι αυτό θα μπορούσε, μελλοντικά, να οδηγήσει σε διαφορετικές προσεγγίσεις στην κατανομή των οργάνων και ενδεχομένως να διευρύνει τη δεξαμενή των διαθέσιμων μοσχευμάτων.
«Για να αποκτήσει ένα επιγενετικό ρολόι θέση στην αξιολόγηση μοσχευμάτων, πρέπει να αποδειχθεί ότι προσφέρει προγνωστική πληροφορία πέρα από όσα ήδη γνωρίζουμε από την ηλικία του δότη και τον κλινικό έλεγχο. Το κρίσιμο δεν είναι μόνο αν δείχνει μια “νεότερη” καρδιά, αλλά αν βοηθά να προβλέψουμε καλύτερα τη λειτουργία και την επιβίωση του μοσχεύματος. Αυτό απαιτεί μεγαλύτερες, προοπτικές μελέτες με μακροχρόνια παρακολούθηση», εκτιμά η Βιδάκη.
Η μελέτη δεν δείχνει ότι μπορούμε σήμερα να πάρουμε μια γερασμένη καρδιά και να την κάνουμε νέα, ούτε αποδεικνύει ότι η αλλαγή στους μοριακούς δείκτες μεταφράζεται σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του μοσχεύματος.
Δείχνει κάτι πιο συγκεκριμένο, ό,τι το περιβάλλον ενός οργανισμού φαίνεται πως μπορεί να αναδιαμορφώνει ορισμένα χαρακτηριστικά της βιολογικής ηλικίας ενός μεταμοσχευμένου οργάνου.
Αυτό μετακινεί λίγο τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε τη γήρανση.
Η εικόνα που αναδύεται πλέον είναι πιο δυναμική: οι ιστοί δεν υφίστανται απομονωμένοι, βρίσκονται μέσα σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο βιολογικό περιβάλλον και, τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό, ανταποκρίνονται σε αυτό.
Μια μεταμοσχευμένη καρδιά μπορεί να είναι, λοιπόν, κάτι περισσότερο από ένα ανταλλακτικό εξάρτημα.
Μπορεί να αποτελεί ένα φυσικό πείραμα που μας επιτρέπει να δούμε τη γήρανση σε πραγματικό χρόνο.
Και αυτό από μόνο του είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον!
Με την εγγραφή σας, συμφωνείτε με τους Όρους Χρήσης μας (συμπεριλαμβανομένης της παραίτησης από ομαδικές αγωγές και των διατάξεων διαιτησίας) και αναγνωρίζετε την Πολιτική Απορρήτου μας.
