Un nou model experimental dezvoltat de cercetători de la University of California, Berkeley, permite o studiere rapidă a procesului de îmbătrânire umană. Această tehnologie inovatoare reproduce echivalentul a 40 de ani de îmbătrânire în doar patru zile, oferind o resursă utilă pentru cercetarea intervențiilor terapeutice.
Modelul utilizează un aparat miniaturizat tip „organ-pe-cip”, care simulează interacțiunile dintre țesutul adipos și ficat. Celulele umane sunt obținute din celule stem pluripotente induse, reprogramate pentru a genera diverse tipuri de țesut. Aceste celule sunt plasate în compartimente interconectate, facilitând schimbul de substanțe asemănător circulației sanguine. Cercetătorii au introdus ser sanguin de la donatori cu vârste de peste 62 de ani, comparativ cu ser de la tineri între 21 și 34 de ani.
Rezultatele au arătat că țesuturile expuse la serul vârstnic au dezvoltat rapid caracteristici asociate îmbătrânirii, inclusiv inflamații cronice și o capacitate scăzută de reglare a glicemiei. Celulele au prezentat, de asemenea, senescență, un proces care implică oprirea diviziunii celulare și producerea de molecule inflamatorii. Deteriorarea ADN-ului a crescut, iar capacitatea de reparare celulară a fost diminuată.
În cadrul acestui studiu, cercetătorii au folosit un model de învățare automată pentru a evalua vârsta biologică a țesuturilor, obținând o acuratețe între 90 și 97%. Țesuturile expuse la serul tânăr au arătat caracteristici similare cu cele ale persoanelor de aproximativ 30 de ani, în timp ce cele expuse la serul vârstnic corespundeau unui profil de vârstă de circa 50 de ani.
Studiul a evidențiat și faptul că procesul de îmbătrânire poate fi transmis între organe. De exemplu, atunci când țesutul adipos „îmbătrânit” a fost conectat la un ficat „tânăr”, celulele hepatice au început să arate semne de îmbătrânire. Răspunsurile au prezentat variații în funcție de sex, serul de la bărbați provocând inflamații mai severe în comparație cu cel de la femei.
Cercetătorii au testat diverse intervenții cu potențial de combatere a îmbătrânirii. Oxitocina s-a dovedit a fi eficientă în reducerea inflamației și a numărului de celule senescente, îmbunătățind sensibilitatea la insulină. În contrast, rapamicina nu a avut efecte semnificative. Alte intervenții incluse în studiu au fost medicamentele senolitice, un inhibitor al semnalizării TGF-beta și diluarea serului de la donatori vârstnici.
Cele mai mari îmbunătățiri au fost observate când țesuturile „îmbătrânite” erau expuse la serul tinerilor, iar diluarea serului vârstnic a avut, de asemenea, efecte pozitive. Totuși, unele efecte asociate îmbătrânirii au persistat. Studiul a identificat 11 biomarkeri noi asociați cu îmbătrânirea, care ar putea deveni ținte pentru viitoare terapii. Cercetătorii au demonstrat, de asemenea, capacitatea de a modifica expresia genelor în acest sistem, facilitând studierea efectelor asupra îmbătrânirii și regenerării organismului.
Autorii subliniază că tehnologia dezvoltată ar putea accelera crearea de terapii destinate încetinirii procesului de îmbătrânire, oferind o metodă rapidă de testare pe țesuturi umane. Echipa a solicitat deja un brevet pentru acest sistem și lucrează la aplicarea sa în cercetare și dezvoltare.
