Nová zjištění o spojitosti spánkové apnoe a buněčného stárnutí v cévním systému
Spánková apnoe je stav, který je spojován s řadou zdravotních komplikací, včetně kardiovaskulárních onemocnění. Během epizod zástavy dechu dochází k přerušovanému nedostatku kyslíku neboli hypoxii v tkáních. Nové výzkumy se zaměřily na podrobnější prozkoumání vlivu této přerušované hypoxie na cévní systém.
Vědci indukovali u myší stav podobné míry, trvání a přerušovanosti hypoxie, jaká se objevuje u spánkové apnoe, aby zkoumali její dopady na cévní tkáň. Bylo zjištěno, že expozice tomuto typu hypoxie zvyšuje počet senescentních buněk v cévním řečišti a současně zhoršuje měřitelné ukazatele kardiovaskulární dysfunkce. Senescentní buňky jsou buňky, které přestaly dělit, ale zůstávají v tkáni a mohou přispívat k zánětu a poškození.
Obstrukční spánková apnoe (OSA) je definována jako významný rizikový faktor pro kardiovaskulární systém, spojený se zrychleným stárnutím a systémovým zánětem. Přerušovaná hypoxie (IH) je charakteristickým rysem OSA a přispívá ke zhoršení kardiovaskulární funkce. Mechanismus, který stojí za těmito jevy, včetně role buněčné senescence, dosud nebyl plně objasněn.
Studie provedená na myších kmene C57BL/6J zahrnovala expozici přerušované hypoxii po dobu 7 až 210 dnů, zatímco kontrolní skupina dýchala běžný pokojový vzduch. Byly analyzovány vzorky z levé srdeční komory a periferních mononukleárních buněk (PBMCs) pro profilování metylace DNA v celém Genome. Rovněž bylo vypočítáno zrychlení epigenetického věku (Epigenetic Age Acceleration – EAA) pomocí multi-tkáňových epigenetických hodin. K posouzení role senescence zprostředkované proteinem p16Ink4a při vaskulární dysfunkci vyvolané IH byly použity p16-reporter a targeted ablation mouse models.
Nálezy ukázaly, že chronická expozice přerušované hypoxii vedla k významnému zvýšení systolického a diastolického krevního tlaku a změnám v endoteliální funkci. Epigenetické změny, měřené jako EAA, dosáhly časného vrcholu po 7 dnech expozice jak v left cardiac ventricle, tak v PBMCs, přičemž jejich trajektorie se lišila při delších expozicích. Pathway analysis propojila tyto epigenetické změny se srdeční dysfunkcí a cellular senescence, přičemž byla zvýrazněna role genu Cdkn2a, který kóduje protein p16, považovaný za marker buněčné senescence. Zvýšená exprese p16 byla potvrzena v aortic endothelial cells po expozici IH prostřednictvím Immunofluorescence.
Další krok výzkumu spočíval v systematické ablaci buněk exprimujících p16. Bylo zjištěno, že odstranění těchto senescentních buněk z vasculature zvrátilo hypertenzi vyvolanou přerušovanou hypoxií a obnovilo coronary flow reserve na kontrolní úroveň.
Tyto výsledky naznačují, že buněčná senescence zprostředkovaná proteinem p16Ink4a hraje klíčovou roli v kardiovaskulární morbidity vyvolané obstrukční spánkovou apnoí. Cílené odstranění senescentních endoteliálních buněk může zvrátit vascular dysfunction. Tato zjištění představují nový mechanistický rámec pro chápání buněčné senescence jako potenciálního terapeutického cíle u obstrukční spánkové apnoe.