Oamenii de știință au învățat să depisteze „celulele-zombi” care îmbătrânesc organismul pe ascuns

Metoda combină microscopia Raman și datele privind activitatea genelor, relatează nature.com.

Astfel de celule sunt adesea numite „zombi”: deteriorarea ADN-ului le privează de capacitatea de a se reproduce, dar nu le omoară — ele continuă să trăiască, modificându-și metabolismul și activitatea genelor. În mod normal, sistemul imunitar le distruge, însă, odată cu înaintarea în vârstă, le face față tot mai greu. Acumulându-se, celulele provoacă lăsarea pielii, slăbiciune musculară și boli cronice precum osteoartrita și diabetul de tip 2. Totodată, îmbătrânirea celulară poate fi și benefică: ea participă la dezvoltarea embrionului și la vindecarea țesuturilor.

Markerii cunoscuți ai îmbătrânirii — de exemplu, proteinele p16 și p21, implicate în oprirea ciclului celular — pot fi observați doar prin distrugerea celulei. Echipa americană a ocolit această limitare cu ajutorul microscopiei Raman: aceasta examinează proba cu lumină vizibilă sau infraroșie apropiată și, pe baza caracterului împrăștierii, determină compoziția chimică a celulelor, fără a le distruge.

Imaginea a fost completată de secvențierea spațială a ARN-ului, care arată ce gene și unde sunt active în țesut. Cu ajutorul acesteia, autorii au analizat pielea și plămânii unor șoareci cu vârsta de 2 și 26 de luni. Comparând datele, ei au alcătuit un „cod de bare” al îmbătrânirii — un set de vârfuri spectrale caracteristice, asociate cu anumite lipide, proteine și alte molecule. Cea mai evidentă caracteristică a „celulelor-zombi” s-a dovedit a fi sinteza și acumularea sporită de grăsimi. În pielea îmbătrânită au fost afectate contracția musculară și reînnoirea colagenului — scheletul proteic al țesuturilor —, iar în plămâni a crescut activitatea genelor inflamației și răspunsului imunitar.

„Am combinat principalele caracteristici Raman cu semnăturile genetice și am obținut un cod de bare care ajută la identificarea mai obiectivă a unor astfel de celule”, a explicat autorul principal al articolului, Salvatore Sorrentino. Colegul său de la MIT, Jeon Woong Kang, a adăugat că, pe viitor, tehnologii similare ar putea duce la crearea unui endoscop care să privească în interiorul corpului și să recunoască îmbătrânirea celulară.

În prezent, scanarea unei probe de dimensiunea unui milimetru pătrat durează aproximativ 30 de ore, de aceea echipa accelerează instalația și adaptează metoda pentru țesuturile umane.