Accumularea mutațiilor somatice determină leziuni vasculare la persoanele cu progerie
Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS) este o afecțiune genetică ce provoacă o îmbătrânire prematură remarcabilă.
Majoritatea pacienților decedează în adolescență din cauza bolilor cardiovasculare, însă mecanismele precise care stau la baza deteriorării vasculare rămân neclare.
În cadrul unui nou studiu, cercetătorii au analizat celulele din aorta șoarecilor care aveau aceeași mutație genetică întâlnită la persoanele cu progerie. Utilizând secvențierea RNA la nivel de celulă unică, care permite studierea activității genelor în celule individuale, aceștia au urmărit cum se schimbă peretele vascular în timp. În total, au fost analizate aproape 9.000 de celule din șoareci de diferite vârste.
Această abordare ne permite să urmărim, pas cu pas, cum diferitele tipuri de celule sunt afectate pe parcursul evoluției bolii.
Maria Eriksson, profesor la Departamentul de Medicină, Huddinge, Karolinska Institutet.
Cercetătorii s-au concentrat în special pe celulele musculare netede vasculare, care oferă vaselor de sânge forță și elasticitate, fiind esențiale pentru funcția vasculară normală. Aceștia au observat că numărul acestor celule a scăzut treptat.
„Celulele musculare netede sunt progresiv pierdute atât în HGPS, cât și în procesul normal de îmbătrânire. Pe măsură ce aceste celule mor, peretele vasului devine mai slab și mai susceptibil la boli,” afirmă Lara Garcia Merino, studentă la doctorat în același departament și primul autor al studiului.
Studiul a arătat de asemenea că celulele musculare netede au acumulat un număr mai mare de așa-numite mutații somatice, ceea ce înseamnă modificări genetice care apar pe parcursul vieții unui individ. Această povară de mutații a fost asociată cu un stres celular crescut și activarea genelor implicate în răspunsurile la daunele ADN-ului.
„Aceasta este prima dovadă că acumularea mutațiilor somatice este un semn distinctiv al bolii vasculare în HGPS,” spune Maria Eriksson.
Descoperirile leagă daunele ADN-ului de stresul celular, pierderea identității celulare și moartea celulară, dezvăluind astfel un mecanism anterior neidentificat care determină leziuni vasculare ireversibile.
Cercetătorii au găsit, de asemenea, dovezi că schimbările în comportamentul celular ar putea fi influențate de semnalizarea între diferitele tipuri de celule din peretele vascular, sugerând că procesul nu este determinat exclusiv de modificările din interiorul celulelor individuale.
„Observăm că celulele suferă multiple schimbări de-a lungul timpului, de la stres la schimbări de identitate și, în cele din urmă, la moarte celulară. Rezultatele noastre sugerează că mai multe mecanisme diferite interacționează în dezvoltarea daunelor vasculare în progerie,” afirmă Lara Garcia Merino.
Cercetătorii cred că aceste descoperiri ar putea contribui la o înțelegere mai bună a modului în care se dezvoltă daunele vasculare în progerie și subliniază importanța inițierii tratamentului devreme, înainte ca daunele ireversibile ale ADN-ului să se acumuleze.
„Noile abordări de editare genetică pot corecta mutația cauzatoare de boală în HGPS, dar corectarea mutației singure este puțin probabil să inverseze daunele în celulele care au acumulat deja un număr mare de mutații somatice. Intervenția timpurie este, prin urmare, esențială,” spune Maria Eriksson.
Studiul oferă, de asemenea, noi perspective asupra proceselor biologice care stau la baza îmbătrânirii vasculare normale. Există mai multe similitudini importante între HGPS și bolile cardiovasculare care afectează populația generală. HGPS este, prin urmare, utilizat pe scară largă ca model pentru a înțelege îmbătrânirea normală și bolile vasculare.
Cercetătorii subliniază că sunt necesare studii suplimentare pentru a confirma descoperirile la oameni.
