Cifras de PathStAR
La organización de las células, los vasos sanguíneos y la matriz extracelular de los órganos humanos cambia con el envejecimiento; sin embargo, durante mucho tiempo no se pudo estudiar de forma sistemática cuándo y cómo se producía esta transformación estructural. Los investigadores desarrollaron un marco denominado PathStAR que mide el envejecimiento estructural de los tejidos a partir de imágenes rutinarias de histopatología. El sistema identifica los periodos en los que se acelera el cambio estructural sin haber sido entrenado para estimar la edad cronológica.
PathStAR se aplicó a 25.306 biopsias post mortem y 30,3 millones de fragmentos de imágenes pertenecientes a 40 tejidos obtenidos de 970 donantes de entre 21 y 70 años.
Cambio medido
El análisis mostró que el envejecimiento estructural seguía líneas temporales diferentes y no lineales según el órgano. Los tejidos vasculares, especialmente las arterias tibiales y coronarias, mostraron un envejecimiento temprano a los 30 años. En el útero y la vagina, el cambio estructural más rápido se observó a principios y mediados de los 50 años, es decir, en el periodo correspondiente a la menopausia y la posmenopausia. 9 tejidos, incluidos los del sistema digestivo, la próstata, los testículos y la arteria tibial, experimentaron dos periodos distintos de aceleración alrededor de los 30 y los 50 años.
Evolución de TNF
En el análisis de los ovarios se detectaron dos aceleraciones claras. La primera coincidió con el descenso de la fertilidad a los 35–40 años y la segunda, con la menopausia a los 55–60 años. Durante el primer periodo aumentó la actividad de las vías inflamatorias, mientras que en el segundo se suprimieron las vías relacionadas con las señales de los factores de crecimiento, la transición epitelio-mesenquimal y el ciclo celular. Este patrón bifásico no apareció en los análisis realizados a partir de los datos de expresión génica y metilación de las mismas muestras.
Durante los periodos de aceleración comunes entre los órganos se observó un panorama molecular compartido: mientras aumentaban las vías inflamatorias, como la señalización de TNF, las respuestas al interferón y el complemento, disminuían la producción de energía, la proliferación celular, la reparación del DNA, la respuesta a las proteínas mal plegadas y otros mecanismos celulares de control de calidad.
Contexto e implicaciones
Además, mientras la función de los peroxisomas disminuía en los tejidos vasculares, la inflamación y las vías inmunitarias aumentaban considerablemente en los testículos, y la espermatogénesis quedaba suprimida.
A nivel individual, se observó que el deterioro de los tejidos digestivos y reproductivos masculinos podía avanzar de forma coordinada y que estaba relacionado con las hormonas sexuales. Los factores post mortem explicaron menos del 10% del cambio en la velocidad del envejecimiento estructural en la mayoría de los tejidos. Los hallazgos demostraron que el envejecimiento estructural en el cuerpo humano es un proceso medible y específico de cada órgano, que complementa los relojes moleculares del envejecimiento.