Nové poznatky o buněčných změnách v průběhu stárnutí
Současný výzkum se zaměřil na analýzu změn v populacích buněk v těle v průběhu času, přičemž využil sledování transkripčního chování jednotlivých buněk. Vědci analyzovali více než 20 milionů buněk odebraných z různých orgánů myších modelů v pěti věkových fázích, které odpovídají věkovému rozpětí od 20 do 75 let u lidí. Cílem bylo definovat buněčné typy na základě exprese 20 000 genů v každé buňce a sledovat dynamiku těchto populací.
Výsledky ukazují, že stárnutí není procesem, který by probíhal univerzálně u všech buněk v těle. Z celkového počtu 536 identifikovaných hlavních buněčných typů a 1 828 subtypů vykazuje významné změny v důsledku stárnutí pouze přibližně jedna čtvrtina. Ostatní populace buněk zůstávají napříč životem relativně stabilní.
Časová dynamika buněčných změn
Výzkum naznačuje, že stárnutí lze rozdělit do konkrétních časových fází, v nichž vybrané skupiny buněk vykazují koordinovanou aktivitu. V první fázi, odpovídající lidskému věku mezi 20 a 30 lety, dochází k úbytku určitých tukových a svalových buněk, stejně jako dvou typů nezralých buněk v mozku, které disponují regenerační kapacitou.
V další fázi, která u lidí odpovídá věku 30 až 40 let, byl pozorován výrazný úbytek buněk nezbytných pro integritu tělesných tkání. Jde zejména o tenocyty tvořící šlachy, buňky stabilizující krevní oběh, buňky hladkého svalstva tlustého střeva a epiteliální buňky ledvin zajišťující filtraci krve. Současně dochází k poklesu určitých imunitních buněk chránících specifické tkáně.
Přechod od úbytku k expanzi buněk
Kolem 40. až 50. roku života u lidí dochází k posunu, kdy úbytek buněk střídá jejich expanze. První vlna tohoto procesu je charakteristická nárůstem imunitních buněk a buněk v orgánech, jako jsou plíce či ledviny, které změnily své vlastnosti v důsledku zánětlivých procesů nebo stresu.
V pozdější fázi, odpovídající věku nad 55 let, se objevují specializované imunitní buňky asociované se stářím. Tyto buňky vykazují nekontrolovanou proliferaci a jsou spojovány s vyšším rizikem rozvoje zánětlivých onemocnění, včetně kardiovaskulárních chorob, artritidy, onkologických onemocnění a chronických respiračních obtíží.
Interpretace procesu stárnutí
Zjištěná data naznačují, že stárnutí organismu nelze chápat pouze jako lineární akumulaci poškození DNA či proteinů. Pozorovaný průběh vykazuje rysy vývojového procesu s jasně definovanými fázemi a koordinovanými změnami v buněčných populacích napříč různými orgány. Tato zjištění vedou k interpretaci stárnutí jako celkové remodelace buněčné společnosti, přičemž interpretace těchto pozorování se v odborné komunitě nadále liší v závislosti na tom, zda je stárnutí vnímáno jako programovaný proces, nebo jako důsledek postupného hromadění biologického poškození.