Die Studie zeigt, wie das Altern die Leberfunktion und -struktur verändert

Die alternde Leber unterliegt dramatische Veränderungen in ihrer funktionellen Organisation und anderen wichtigen Eigenschaften, die laut einer Studie unter der Leitung von Forschern von Weill Cornell Medicine ihre zunehmende Anfälligkeit für Krankheiten untermauern können. Die Ergebnisse deuten auf die Möglichkeit zukünftigen Therapien hin, die solche Veränderungen zur Behandlung oder Verhinderung altersbedingter chronischer Lebererkrankungen blockieren oder reduzieren würden-was die Leber jugendlicher und widerstandsfähiger macht.

In der Studie, die am 4. Juli in der Hepatologie veröffentlicht wurde, verglichen die Forscher die Genaktivität und andere Merkmale der Zellen in gealterten und jungen Mauslebern. Zu den wichtigsten altersbedingten Veränderungen, die sie beobachteten, gehörten Vergrößerungen vieler Leberzellen, Entzündungen und Unschärfen der funktionellen Zonen normaler Leber. Die Forscher beobachteten ähnliche Veränderungen beim Vergleich älterer und jüngerer menschlicher Leber.

Unterlagen diese Veränderungen der verringerten Fähigkeit der alternden Leber, Medikamente zu metabolisieren, Toxine zu neutralisieren und Lebererkrankungen zu widerstehen? Das ist die große Frage, die wir jetzt untersuchen wollen. „

Dr. Robert Schwartz, Senior Autor der Studie, Associate Professor of Medicine und der Irma Hirschl2 Trust Research Awoly bei Weill Cornell Medicine und Hepatologe am Newyork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center

Zu den wesentlichen Funktionen der Leber gehören das Filtern des Blutes und die Speicherung von Metaboliten und Nährstoffen. Es hat die Fähigkeit, sich selbst zu regenerieren, was die Ansicht gefördert hat, dass es weniger durch das Altern betroffen ist als andere Organe. Aber chronische Lebererkrankungen, insbesondere metabolische Dysfunktions-assoziierte Steatotikernerkrankungen (MASLD), entwickeln sich mit größerer Wahrscheinlichkeit mit zunehmendem Alter von Menschen und sind im Allgemeinen äußerst häufig-eine jüngste Studie deutet darauf hin, dass die Erkrankung 30 bis 40 Prozent der US-Bevölkerung betrifft. Masld kann sich auch zu schweren, entzündlichen Formen entwickeln, die zu Zirrhose und Krebs führen. Die molekularen Grundlagen solcher altersbedingten Leberbedingungen sind jedoch kaum bekannt.

In der Studie verwendete das Team von Dr. Schwartz eine Vielzahl von Tools, um die Unterschiede zwischen gealterten und jungen Lebern neu zu betrachten. Während die Lebern von Mäusen mit zwei Jahren und zwei Monaten im Alter von Gewicht und Gesamterscheinung ähnlich waren, zeigte der Vergleich unter einem Mikroskop, dass die Zellen in gealterten Lebern im Durchschnitt viel größer waren, mit ausgeprägten Ablagerungen von Lipofuscin, einer Substanz, von der bekannt ist, dass sie sich an akkumulierten, und potenziell schädigende Zellen.

Einige der auffälligsten Ergebnisse stammten aus einer RNA-Sequenzierung von Einzelnukleus, einer relativ neuen Methode, mit der Wissenschaftler die Genaktivität in im Wesentlichen in allen Zelltypen in einer Gewebeprobe profilieren können. Es wird angenommen, dass diese Studie die erste ist, die die Technik anwendet, um die Leberalterung zu verstehen. Der resultierende Datensatz zur Genaktivität in Zehntausenden von Leberzellen ergab, dass das Altern einen starken Einfluss auf die übliche funktionelle Organisation oder die „Zonierung“ von Hepatozyten, die Haupttyp der Leberzelle, hat.

„In jungen, gesunden Lebern erfüllen Hepatozyten in unterschiedlichen Zonen in der Leber unterschiedliche Funktionen mit unterschiedlichen Blutversorgung, aber in gealterten Lebern geht diese Zonierung verloren“, sagte der Erstautor der Studie, Dr. Saloni Sinha, ein Postdoktorand -Forschungsmitarbeiter im Schwartz -Labor. „Wir vermuten, dass dies die Funktionen der Leber und seine Fähigkeit beeinträchtigt, auf Stress oder Verletzung zu reagieren.“

Die RNA-Sequenzierung zeigte, dass es signifikante alterungsbedingte Unterschiede in den Aktivitätsniveaus von Hunderten von Genen in Dutzenden verschiedener Leberzelltypen gibt. Analysen dieser Unterschiede wiesen unter anderem auf höhere Entzündungsniveaus und den nicht dividierenden, proinflammatorischen Zellzustand hin, der als Seneszenz bekannt ist. Wissenschaftler in den letzten Jahren haben die Anhäufung seneszierender Zellen und damit verbundener Entzündung – „Entzündung“ – als Haupttreiber für die Alterung und Krankheitsanfälligkeit des Gewebes festgestellt.

Die Forscher bestätigten die wahrscheinliche Relevanz ihrer Mausergebnisse für die menschliche Biologie mit ähnlichen Befunden in Biopsien von Lebern von jüngeren und älteren Menschen.

Die in der Studie generierten Daten stellen eine signifikante neue Ressource für Wissenschaftler dar, die die Leberbiologie untersuchen. Dr. Schwartz, auch Mitglied des Weill Cornell Medicine Sandra und des Edward Meyer Cancer Center, und Dr. Sinha hofft, dass sie zu neuen Strategien führen, um ältere Leber jünger und gesünder zu halten.

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