Celulele pulmonare care intră într-o stare îmbătrânită, de neproliferare (senescență) pot declanșa boli, pe care cercetătorii o pot preveni cu mononucleotida de nicotinamidă (NMN)
Repere
· Suplimentarea șoarecilor în vârstă cu NMN protejează celulele pulmonare să nu intre într-o stare indusă de stres și de vârstă numită senescență, care poate facilita boala pulmonară.
· Tratamentul NMN reduce afectarea structurală a plămânilor în urma expunerii la un agent de cicatrizare pulmonară.
· Studiul oferă primele dovezi că NMN poate preveni și proteja împotriva îmbătrânirii celulelor pulmonare care poate duce la boli.
Când vârsta este mai bună din plămânii noștri și induce boli pulmonare, celulele pulmonare responsabile pentru schimbul de oxigen către sânge numite celule epiteliale alveolare (AEC) își pierd funcția și scad în număr. Modul în care funcția și cantitatea acestor celule se diminuează odată cu îmbătrânirea nu este pe deplin înțeles, dar oamenii de știință cred că are ceva de-a face cu intrarea lor într-o stare de neproliferare numită senescență. Wei și colegii de la Centrul Național de Cercetare Clinică pentru Geriatrie din China au publicat un studiu în MedComm care arată pentru prima dată că molecula de nicotinamidă mononucleotidă (NMN) reduce senescența celulară pentru a promova sănătatea plămânilor la șoarecii în vârstă . Prin administrarea șoarecilor de 500 mg/kg/zi de NMN prin apă de băut, ei au descoperit că NMN reduce nivelurile de proteine legate de vârstă în plămânii șoarecilor și atenuează daunele pulmonare induse chimic și asociate senescenței. „Suplimentele alimentare cu NMN ar putea fi o modalitate nouă și eficientă de a preveni și de a reduce bolile pulmonare legate de îmbătrânire și leziunile pulmonare induse de stres în viitor”, au propus Wei și colegii.
Scăderea nivelului NAD+ pulmonar în timpul îmbătrânirii NMN este un precursor al nicotinamidei adenin dinucleotidei (NAD+) - o moleculă crucială pentru metabolism și sănătatea ADN-ului, care prezintă niveluri reduse cu vârsta în multe tipuri de celule și organe, inclusiv plămâni. Bolile legate de vârstă, cum ar fi afecțiunile cardiovasculare, afecțiunile neurodegenerative și tulburările metabolice, toate au fost legate de reducerea nivelului de NAD+ asociată vârstei, iar cercetările au arătat că NMN ameliorează diferite boli legate de vârstă la șoareci. Dar dacă ajută la îmbătrânirea plămânilor și la senescență nu a fost explorat până acum. NMN reduce acumularea de proteine asociate cu vârsta Pentru a afla dacă NMN previne îmbătrânirea țesutului pulmonar și senescența AEC, Wei și colegii sai au examinat efectele sale asupra nivelurilor celor două proteine p16 și p21 care sunt legate de îmbătrânirea la șoareci. Proteina p16 încetinește diviziunile celulare și proliferarea în timpul progresiei senescenței, iar echipa de cercetare a descoperit că NMN și-a redus nivelurile în plămânii șoarecilor. Același lucru a fost valabil și pentru efectele NMN asupra nivelurilor de p21, o proteină care leagă acumularea de deteriorare a ADN-ului cu încetarea proliferării celulare în timpul senescenței. Scăderea nivelurilor plămânilor de p16 și p21 sugerează că NMN atenuează senescența țesutului pulmonar și îl protejează în timpul îmbătrânirii. (Fang și colab., 2021 | MedComm ) Proteinele legate de îmbătrânire au scăzut în țesutul pulmonar al șoarecilor suplimentați cu NMN . Țesutul de șoarece tânăr și în vârstă colorat pentru proteinele legate de îmbătrânire p16 și p21 sunt prezentate împreună cu șoarecii în vârstă cărora li sa administrat NMN prin apă de băut (DW) sau prin gavaj oral (G) - o metodă pentru consumul precis de lichid. După cum este indicat de culoarea maro mai închisă, nivelurile celor două proteine au crescut la șoarecii în vârstă, dar au fost ameliorate cu tratamentul cu NMN, așa cum se arată în Figura A. Figurile B și C cuantifică efectele NMN asupra reducerii nivelurilor de proteine p16 și p21. NMN împiedică celulele pulmonare să intre în senescență Pentru a investiga în continuare dacă NMN protejează direct împotriva senescenței AEC, Wei și colegii au analizat efectul precursorului NAD + asupra AEC-urilor care au fost induse în senescență în două moduri diferite. Tratamentul cu NMN a redus substanțial numărul de celule pulmonare care au intrat în senescență replicativă - o stare în care celulele nu mai pot prolifera după ce au suferit prea multe diviziuni - atunci când sunt cultivate în vase de laborator. Wei și colegii săi au subliniat, de asemenea, celulele pulmonare tratându-le cu un antibiotic numit bleomicina, cunoscut pentru a induce senescența celulelor pulmonare. Ei au descoperit că tratamentul cu NMN a redus semnificativ numărul de celule senescente în urma stresului cu antibiotice bleomicine. Aceste descoperiri arată că NMN protejează împotriva senescenței induse atât de replicarea excesivă, cât și de stres. (Fang și colab., 2021 | MedComm ) NMN protejează celulele pulmonare împotriva senescenței . Celulele pulmonare de generația a șaptea au prezentat senescență crescută, așa cum se arată cu pata albastră (β-galactozidază asociată senescenței), dar tratamentul cu NMN a redus procentul de celule senescente (Figura A). Pentru a testa efectele stresului asupra senescenței, celulele pulmonare au fost tratate cu antibioticul bleomicina, care a crescut drastic procentul de celule pulmonare senescente. NMN a ameliorat senescența indusă de stres (Figura B). Figura C cuantifică ameliorarea NMN a senescenței celulare induse de vârstă, iar Figura D demonstrează protecția NMN împotriva senescenței induse de stres.
NMN protejează structura și funcția pulmonară sub stres Pentru a testa efectele NMN asupra structurii generale a plămânilor, Wei și colegii au tratat șoarecii cu bleomicină făcându-i să tusească și apoi inhalând antibioticul, care a provocat distrugerea țesutului pulmonar. Când acești șoareci au fost tratați cu NMN, au constatat o distrugere redusă a țesutului pulmonar. Echipa de cercetare a descoperit, de asemenea, un număr redus de celule inflamatorii în plămâni și o greutate globală redusă a plămânilor la șoarecii tratați cu bleomicină cărora li sa administrat NMN. Deoarece tratarea șoarecilor cu bleomicina induce cicatricile pulmonare și acumularea de țesut cicatricial pulmonar facilitează o greutate mai mare a plămânilor, aceste rezultate indică faptul că tratamentul cu NMN previne cicatricile pulmonare asociate senescenței. Aceste rezultate oferă dovezi suplimentare că NMN îmbunătățește semnificativ senescența AEC la șoarecii în vârstă. (Fang și colab., 2021 | MedComm ) NMN protejează plămânii șoarecilor de deteriorarea indusă de stres . Aspectul anatomiei pulmonare s-a îmbunătățit în urma tratamentului cu bleomicina cu suplimente de NMN (Figura A). Colorația din figura B arată dezorganizarea și deteriorarea țesutului indusă de bleomicina (BLM) împreună cu niveluri crescute de p16 și p21, dar tratamentul cu NMN a ameliorat aceste efecte. Figura C ilustrează faptul că NMN protejează împotriva creșterii greutății pulmonare induse de bleomicină. Figurile D și E arată că suplimentarea cu NMN a inversat acumularea proteinelor p16 și, respectiv, p21.
NMN poate oferi protecție împotriva bolilor pulmonare legate de vârstă „Datele noastre au sugerat că NMN ar putea atenua în mod eficient senescența replicativă și indusă de stres a [celulelor epiteliale alveolare]”, au spus Wei și colegii. Arătând că creșterea nivelurilor de NAD+ cu NMN previne senescența celulelor pulmonare asociată cu vârsta, rezultatele sugerează că nivelurile reduse de NAD+ pot juca un rol în senescență. Mai mult, NMN ar putea ameliora senescența celulară legată de nivelurile diminuate de NAD+. „Oferă o abordare preventivă și terapeutică pentru bolile pulmonare cronice legate de îmbătrânire și leziunile pulmonare cauzate de stimuli externi.” Wei și colegii continuă spunând că suplimentele alimentare ale NMN pot fi un mijloc nou și eficient de a preveni și de a reduce bolile pulmonare legate de vârstă și leziunile pulmonare induse de stres în viitor.
Comentários