Megfiatalodhat egy idős szív? Ezt találták, amikor fiatalabb testbe ültették

Mi történik egy idős szívvel, ha egy nála évtizedekkel fiatalabb ember testébe kerül? Egy új kutatás szerint molekuláris szinten valami egészen váratlan: a szerv biológiai életkora elkezdhet alkalmazkodni új gazdájához. A felfedezés nemcsak az öregedésről alkotott képünket árnyalhatja, hanem egyszer akár a transzplantációra felhasználható donorszívek körét is bővítheti.

A szív szinte megszakítás nélkül dolgozik egész életünkben. Minden összehúzódásával vért továbbít a szervezetbe, így biztosítva a szövetek oxigén- és tápanyagellátását. Kézenfekvőnek tűnhet ezért, hogy egy szív öregedése elsősorban attól függ, hány évet töltött eredeti tulajdonosának testében.

Egy új kutatás azonban azt sugallja, hogy a történet ennél jóval érdekesebb.

A Jesse Poganik, a Harvard Medical School molekuláris biológusa által vezetett kutatócsoport azt vizsgálta, mi történik egy szerv biológiai életkorával, amikor lényegesen fiatalabb vagy idősebb szervezetbe ültetik át. A bioRxiv preprint szerveren közzétett tanulmány alapján az átültetett szív bizonyos öregedési jellemzői idővel a recipiens életkorához közeledhetnek.

Mit jelent pontosan, hogy egy szív biológiailag fiatalabb?

Az életkort hétköznapi értelemben egyszerűen a születés óta eltelt évek alapján számoljuk. Ez a kronológiai életkor. A biológiai öregedés azonban nem feltétlenül halad ugyanilyen sebességgel.

Két azonos korú ember szervezete molekuláris és élettani szempontból eltérő állapotban lehet. A kutatók ezért olyan biomarkereket is vizsgálnak, amelyek segítségével megbecsülhető, hogy egy sejt vagy szövet mennyire mutatja az öregedés jellemzőit.

Ezek közé tartoznak az úgynevezett epigenetikai órák. Az egyik fontos módszer a DNS-metiláció vizsgálata. A DNS bizonyos pontjaihoz az élet során kémiai jelölések kapcsolódhatnak, amelyek mintázata az életkorral jellegzetesen változik. Ezekből a mintázatokból következtetni lehet egy adott szövet biológiai életkorára.

Amikor tehát a kutatók egy szív „megfiatalodásáról” beszélnek, nem azt állítják, hogy az idős szerv szó szerint visszaváltozik fiatal szívvé. Azt figyelték meg, hogy bizonyos molekuláris jellemzői fiatalabb szövetre jellemző irányba tolódnak el.

Ez fontos különbség. Egy fiatalabb epigenetikai életkor önmagában még nem bizonyítja, hogy a szív tovább fog működni, kisebb lesz a betegségek kockázata, vagy minden szempontból olyan állapotba kerül, mint egy valóban fiatal szerv.

Egereken vizsgálták meg először, mi történik az átültetett szívvel

A kutatók különböző életkorú egerek között végeztek szívátültetéseket. Ehhez olyan kísérleti technikát alkalmaztak, amelynél a recipiens megtartja saját szívét, a donorszívet pedig a keringéshez kapcsolják. Ez lehetővé tette, hogy az állat életben maradjon, miközben a kutatók külön vizsgálhatták az eredeti és az átültetett szervet.

Fiatal állatok idős szívet kaptak, idős állatokba pedig fiatal donorszívet ültettek. Kontrollként azonos vagy hasonló életkorú állatok között is végeztek átültetéseket.

Négy-hat hónappal később azt vizsgálták meg, hogy az átültetett szívek DNS-én található, az életkorral változó kémiai jelzések hogyan alakultak. Az eredményeket összehasonlították a befogadó állatok saját szívéből, májából és véréből származó adatokkal is.

Az eredmény meglepő volt.

Az idős donorszívek a fiatalabb állatokban fiatalabb biológiai életkorra utaló epigenetikai mintázatokat kezdtek mutatni. Amikor viszont fiatal szív került idős szervezetbe, az ellenkező irányú változást figyelték meg.

Érdekes módon a folyamat nagyrészt egyirányúnak bizonyult. Az átültetett szerv reagált új környezetére, miközben a szervet befogadók saját szívének, májának és vérének biológiai életkorát többnyire nem befolyásolta, hogy fiatal vagy idős donorszívet kapott.

Embereknél is megjelent ugyanez a minta

Az egérkísérletek után a kutatók arra voltak kíváncsiak, található-e hasonló jelenség emberi szívtranszplantáció után.

Ehhez 11 transzplantált beteg archivált szívszövetmintáit elemezték. A mintákat a beültetést követő gondozás során vették, a donorok és recipiensek (a szervet befogadók) életkora között pedig esetenként igen jelentős különbség volt. Volt olyan recipiens, aki 24 évvel fiatalabb volt donorjánál, míg más esetben a befogadó személy akár 50 évvel idősebb volt.

A DNS-metiláció elemzésekor az átültetett szívek becsült biológiai életkora erősebb kapcsolatot mutatott a recipiens életkorával, mint a donoréval.

Ez azért különösen figyelemre méltó, mert az emberi mintákban ugyanabba az irányba mutató változás jelent meg, mint a kontrollált állatkísérletben.

Ugyanakkor 11 beteg rendkívül kis mintának számít. Az eredmény ezért elsősorban egy érdekes biológiai jelenségre hívja fel a figyelmet, amelyet nagyobb betegcsoportokon is meg kell erősíteni.

Nemcsak a molekulákat, hanem a szív működését is megvizsgálták

A biopsziás mintákból csak korlátozott mennyiség áll rendelkezésre, ezért a kutatók egy másik irányból is megközelítették a kérdést. Több száz szívtranszplantáción átesett ember adatait elemezték, amelyeket a beültetést követő egy év során gyűjtöttek.

Megvizsgálták a szív szerkezetével és működésével kapcsolatos adatokat, valamint a betegek fizikai teljesítőképességét.

Több tulajdonság esetében a recipiens életkora mutatott erősebb összefüggést az eredményekkel, mint a donoré. A legszembetűnőbb különbségeket a terhelhetőségnél találták: a funkcionális kapacitás és a maximális oxigénfelvétel az idősebb recipienseknél alacsonyabb volt, függetlenül attól, milyen idős volt a donorszív.

Ez önmagában nem bizonyítja a szív „megfiatalodását”, viszont alátámasztja azt az elképzelést, hogy egy átültetett szerv későbbi működését jelentősen alakítja az a szervezet, amelyben tovább él.

Mi történik egy szívvel közvetlenül a transzplantáció után?

A donorszív számára az átültetés rendkívüli élettani változást jelent. A szervet eltávolítják eredeti szervezetéből, megőrzik a beültetésig, majd egy másik ember keringéséhez kapcsolják. Ettől kezdve teljesen új környezetben kell működnie.

Az egyik fontos változás, hogy a donorszív idegi kapcsolatai az eltávolítás során megszakadnak. Emiatt a transzplantált szív szabályozása kezdetben eltér attól, ahogyan egy nem átültetett szív például fizikai terhelésre reagál.

Közben a recipiens immunrendszere idegenként ismerheti fel a donorszövetet. A kilökődés megelőzése érdekében ezért a szívtranszplantált betegeknek immunszuppresszív gyógyszereket kell szedniük, és rendszeres ellenőrzésre van szükségük.

A szív emellett új hormonális, keringési és anyagcsere-környezetbe kerül. Éppen ez teszi különösen érdekessé a mostani kutatást: felveti, hogy ezek a szisztémás hatások idővel a szerv öregedéssel összefüggő molekuláris jellemzőit is alakíthatják.

Hogyan képes egy fiatalabb szervezet hatni egy idős szívre?

A pontos mechanizmust a kutatók még nem ismerik. Az egérszívek génaktivitásának elemzése azonban adott néhány támpontot.

Különösen feltűnő változásokat találtak a mitokondriumok működéséhez és az anyagcsere-folyamatokhoz kapcsolódó útvonalakon. A mitokondriumok alapvető szerepet játszanak a sejtek energiaellátásában, működésük pedig az öregedési folyamatokkal is kapcsolatban áll.

Ez felveti annak lehetőségét, hogy a recipiens szervezetének anyagcsere-környezete is részt vesz a donorszív biológiai jellemzőinek átalakításában. A kutatás azonban még nem azonosította azt az egy vagy több tényezőt, amely a megfigyelt hatásért felelős.

Mitől függ, hogy egy idősebb donorszív alkalmas-e átültetésre?

A donor életkora fontos szempont, de nem az egyetlen tényező, amely meghatározza, felhasználható-e egy szív transzplantációra.

A szerv értékelésekor többek között a szív működését és szerkezeti állapotát, a donor egészségi jellemzőit, valamint azt is figyelembe veszik, hogy a szerv megfelelő-e az adott recipiens számára. A donor és a befogadó párosítása tehát jóval összetettebb annál, mint hogy hány éves a két ember.

Az életkor ugyanakkor nem véletlenül fontos tényező. Az idősebb donorszívek használata bizonyos esetekben nagyobb kockázattal járhat, ezért a fiatalabb szerveket általában előnyben részesítik.

A mostani kutatás jelentősége abban rejlik, hogy felvet egy új szempontot: elképzelhető, hogy a jövőben a kronológiai életkor mellett egy szerv tényleges biológiai állapotát is pontosabban figyelembe lehet majd venni. Ehhez azonban előbb azt kell bizonyítani, hogy a megfigyelt molekuláris változások valóban jobb klinikai eredményekkel járnak.

Meddig élhet egy átültetett szív?

Nincs olyan határidő, amely után egy transzplantált szív szükségszerűen felmondaná a szolgálatot. A hosszú távú eredményt számos tényező befolyásolja, többek között a recipiens életkora és általános egészségi állapota, a donorszerv jellemzői, a kilökődés, a fertőzések és a transzplantáció után kialakuló szövődmények.

A nemzetközi transzplantációs adatok alapján sok beteg több mint egy évtizedig élhet az új szívével, és vannak, akik ennél lényegesen hosszabb időt is megélnek transzplantáció után.

Itt fontos különbséget tenni a beteg túlélése és magának a donorszívnek az „élettartama” között. Ha egy statisztika például a szívtranszplantáció utáni medián túlélésről beszél, az nem azt jelenti, hogy a beültetett szív egy meghatározott idő elteltével egyszerűen elhasználódik. A beteg hosszú távú túlélését számos, nem közvetlenül a szív életkorával kapcsolatos tényező is meghatározza.

Több idősebb donorszív válhatna használhatóvá?

Ez lehet a felfedezés egyik legfontosabb gyakorlati következménye, amennyiben későbbi kutatások is megerősítik az eredményeket.

A transzplantáció egyik alapvető problémája, hogy a rendelkezésre álló donorszervek száma korlátozott. Ha a donor kronológiai életkora nem tükrözi tökéletesen azt, hogy a szív milyen állapotban lesz egy fiatalabb recipiens szervezetében, akkor elképzelhető, hogy egyes idősebb donorszívekben több lehetőség rejlik, mint azt pusztán az életkor alapján feltételeznénk.

Más átültetett szervek is megfiatalodhatnak?

Erre egyelőre nincs válasz. A mostani vizsgálat a szívre koncentrált, ezért eredményeiből nem lehet automatikusan arra következtetni, hogy például egy átültetett vese, máj vagy tüdő biológiai életkora ugyanilyen módon alkalmazkodna a recipienshez.

Ha azonban más szerveknél is sikerülne hasonló jelenséget kimutatni, annak jelentősége messze túlmutatna a transzplantáció kérdésén. Segíthetne megérteni, hogy az öregedés mekkora része kötődik magához a szövethez, és mennyit alakít rajta a teljes szervezet.

A mostani eredményekből ugyanis egy különösen izgalmas gondolat rajzolódik ki: egy szerv biológiai életkora talán nem véglegesen rögzített tulajdonság.

Figyelmébe ajánljuk

Miért számolnak be sokan személyiségváltozásról szervátültetés után?

Kövesse az Egészségkalauz cikkeit a Google Hírek-ben, a Facebook-on, az Instagramon vagy a X-en,Tiktok-on is!