Números do PathStAR
A organização das células, dos vasos e da matriz extracelular dos órgãos humanos muda com o envelhecimento; no entanto, quando e como essa transformação estrutural ocorre não pôde ser estudado sistematicamente durante muito tempo. Os pesquisadores desenvolveram uma estrutura chamada PathStAR, que mede o envelhecimento estrutural dos tecidos a partir de imagens de histopatologia de rotina. O sistema identifica os períodos em que a mudança estrutural se acelera sem ser treinado para estimar a idade cronológica.
O PathStAR foi aplicado a 25.306 biópsias post-mortem e 30,3 milhões de fragmentos de imagem de 40 tecidos obtidos de 970 doadores com idades entre 21 e 70 anos.
Mudança medida
A análise mostrou que o envelhecimento estrutural segue linhas do tempo diferentes e não lineares de acordo com o órgão. Os tecidos vasculares, especialmente as artérias tibiais e coronárias, apresentaram envelhecimento precoce na faixa dos 30 anos. No útero e na vagina, a mudança estrutural mais rápida foi observada no início e em meados dos 50 anos, período correspondente à menopausa e à pós-menopausa. 9 tecidos, incluindo os do sistema digestivo, da próstata, dos testículos e da artéria tibial, passaram por dois períodos distintos de aceleração, em torno dos 30 e dos 50 anos.
Evolução do TNF
A análise dos ovários identificou duas acelerações marcantes. A primeira coincidiu com o declínio da fertilidade entre 35 e 40 anos, e a segunda, com a menopausa entre 55 e 60 anos. No primeiro período, a atividade das vias inflamatórias aumentou, enquanto, no segundo, foram suprimidas as vias relacionadas aos sinais dos fatores de crescimento, à transição epitelial-mesenquimal e ao ciclo celular. Esse padrão em duas etapas não surgiu nas análises realizadas a partir dos dados de expressão gênica e metilação dos mesmos espécimes.
Durante os períodos de aceleração entre os órgãos, foi identificado um quadro molecular comum: enquanto vias inflamatórias, como a sinalização do TNF, as respostas ao interferon e o complemento, aumentaram, a produção de energia, a proliferação celular, o reparo do DNA, a resposta a proteínas não dobradas e outros mecanismos celulares de controle de qualidade diminuíram.
Contexto e efeitos
Além disso, enquanto a função dos peroxissomos diminuiu nos tecidos vasculares, a inflamação e as vias imunológicas aumentaram acentuadamente no testículo, ao passo que a espermatogênese foi suprimida.
No nível individual, observou-se que as alterações nos tecidos digestivos e reprodutivos masculinos podem avançar de forma coordenada e estão associadas aos hormônios sexuais. Fatores pós-morte explicaram menos de 10% da variação na velocidade do envelhecimento estrutural na maioria dos tecidos. Os resultados demonstraram que o envelhecimento estrutural no corpo humano é um processo mensurável e específico de cada órgão, que complementa os relógios moleculares do envelhecimento.