Stárnutí dýchacího systému a jeho dopady
Ačkoli kardiovaskulární onemocnění a rakovina často dominují veřejné a vědecké diskuzi o příčinách lidské úmrtnosti, respirační onemocnění představují významnou položku v seznamu příčin úmrtí. Různé formy poškození a dysfunkce doprovázející stárnutí predisponují plíce ke všem běžným fatálním respiračním stavům a četnost výskytu těchto onemocnění se s věkem zvyšuje, a to i v případech, kdy je příčina onemocnění externí, jako například respirační infekce. Současné přehledy výzkumu stárnutí dýchacího systému obvykle zahrnují i diskusi o vývoji prostředků zaměřených na mechanismy stárnutí a jejich potenciální relevanci pro léčbu stavů souvisejících s věkem.
Dýchací systém prochází v důsledku stárnutí podstatnými změnami. Ztráta funkce je spojena se sníženou adaptabilitou na neustále se měnící nároky těla a, což je důležitější, se zvýšením počtu onemocnění, jako je spánková apnoe. Snížení obranyschopnosti, například mukociliární clearance, kašle a funkce makrofágů, vede ke zvýšené četnosti respiračních infekcí. Pokles autofagie spolu s replikativní senescencí a chronickým zánětem přispívá k onemocněním souvisejícím s věkem, jako je CHOPN (chronická obstrukční plicní nemoc) a plicní fibróza. Sekvenční prostorová analýza bioptických nebo resekčních vzorků u jedinců s onemocněním dýchacích cest odhalí změněné interakce mezi strukturálními a imunitními buňkami, které jsou spojeny s patofyziologickými změnami.
Výzvy v poznání stárnutí plic
Většina současných poznatků o stárnutí plic pochází ze studií stárnutí v jiných systémech nebo z výzkumu onemocnění s pozdějším nástupem, nikoli z přímého hodnocení plicní tkáně odebrané od zdravých jedinců napříč celým životním cyklem. Závěry z jiných orgánových systémů jsou zvláště patrné v epigenetice a pocházejí převážně ze studií krevních buněk nebo jedinců s respiračním onemocněním, nikoli ze studií zdravé plicní tkáně. Obdobně, mnoho genetických a molekulárních mechanismů je odvozeno ze studií využívajících tkáň od jedinců s CHOPN. Ačkoli CHOPN může představovat formu zrychleného stárnutí plic, zůstává nejisté, zda mechanismy, které jsou podkladem CHOPN, plně replikují normativní stárnutí plic. To nelze objasnit bez dalšího výzkumu. Značná část našeho současného chápání stárnutí plic navíc pochází z animálních modelů, nikoli z lidských populací, a několik oblastí velkého významu zůstává téměř zcela neprobádaných. Například výzkum stárnutí mukociliárního systému u lidí je omezen pouze na tři studie, přičemž jedna z nich pochází z roku 1979.
Moderní genetické studie, jako jsou celogenomové asociační studie (GWAS) a sekvenování celého genomu, přinesly významné posuny v porozumění komplexnosti molekulárních změn spojených s nemocemi a v odhalování nových molekulárních cílů. Nicméně, rozlišení, které asociace vyplývají z přímých účinků biologického stárnutí na orgánový systém a které vznikají nepřímo prostřednictvím jiných patologií souvisejících se stárnutím, je obtížné. Například GWAS zaměřené na plicní funkci nalezly asociace s geny, které souvisejí s matoucími faktory, jako je rakovina a hypertenze, a geny souvisejícími s environmentálními stresory, kromě biologických faktorů, jako je velikost těla v dospělosti a BMI. Zda jsou tyto asociace skutečné, nebo zda vznikají v důsledku nadměrného přizpůsobení, je stále potřeba objasnit.
Potenciál senoterapeutik
Léčiva zaměřená na proces stárnutí, označovaná jako senoterapie, mohou mít klinickou hodnotu při léčbě respiračních onemocnění. Senoterapie zahrnují léčiva, která snižují rozvoj buněčné senescence (senomorfika), a ta, která vedou k odstranění senescentních buněk z plicní tkáně (senolytika). Několik senoterapií prokázalo slibné výsledky v experimentálních modelech plicních onemocnění souvisejících s věkem, avšak dosud bylo hlášeno pouze málo klinických studií. Klinické studie geroprotektivních terapií u plicních onemocnění jsou náročné, protože pomalý postup těchto onemocnění se obtížně měří v klinických studiích. Nicméně, sledování změn v markerech senescence, jako jsou p16INK4a a p21CIP1, a mediátorů SASP, je proveditelné. Existuje potřeba identifikovat klinické biomarkery stárnutí plic, aby bylo možné určit nejvhodnější jedince pro klinické studie a monitorovat anti-aging intervence.