Môže sa srdce po transplantácii biologicky omladiť? Nový výskum vedcov z Harvardovej univerzity naznačuje, že áno. Keď transplantovali staršie srdcia mladším organizmom, ich biologický vek sa začal znižovať. Pri opačnej kombinácii sa zase mladé srdcia v starších telách biologicky menili rýchlejšie. Pozoruhodné výsledky zaznamenali najskôr pri experimentoch na myšiach a následne našli podobné súvislosti aj u ľudských pacientov. Objav by v budúcnosti mohol zmeniť spôsob, akým lekári posudzujú vek darcovských orgánov.

O nezvyčajnom objave informoval prestížny vedecký časopis Nature. Výskumníci z Harvard Medical School pod vedením Jesseho Poganika zistili, že biologický vek transplantovaného srdca nemusí byť pevne určený vekom darcu. Zdá sa, že významnú úlohu zohráva aj prostredie organizmu, do ktorého sa orgán dostane. Výsledky vychádzajú z experimentov na zvieratách a z analýzy údajov pacientov po transplantácii srdca. Samotná vedecká štúdia bola zatiaľ zverejnená ako preprint a ešte neprešla štandardným odborným recenzným konaním.

Vek srdca nemusí zodpovedať veku jeho darcu

Transplantácia srdca predstavuje pre mnohých pacientov s pokročilým srdcovým zlyhávaním poslednú možnosť liečby. Problémom však zostáva nedostatok vhodných darcovských orgánov.

V Spojených štátoch sa v roku 2024 uskutočnilo 4 636 transplantácií srdca, čo predstavovalo približne 81,5-percentný nárast oproti roku 2013. Napriek rastúcemu počtu operácií niektorí pacienti stále zomierajú skôr, než sa pre nich nájde vhodný darca.

Pri výbere srdca lekári zohľadňujú viacero faktorov vrátane jeho zdravotného stavu, veľkosti, funkcie a veku darcu. Mladšie orgány sa často považujú za výhodnejšie, pretože sa pri nich predpokladá nižšia miera zmien súvisiacich so starnutím.

Nový výskum však naznačuje, že situácia môže byť zložitejšia.

Transplantované srdce sa totiž môže postupne biologicky prispôsobovať veku svojho nového hostiteľa.

To znamená, že staršie srdce nemusí po transplantácii nevyhnutne pokračovať v biologickom starnutí rovnakým tempom ako pred operáciou.

Myši žili s dvoma srdcami súčasne

Aby vedci pochopili, čo sa s transplantovaným srdcom deje, pripravili nezvyčajný experiment.

Použili myši troch vekových skupín. Najmladšie mali približne tri mesiace, ďalšie jeden rok a najstaršie približne 18 až 20 mesiacov.

Výskumníci následne transplantovali srdcia medzi zvieratami rôzneho veku. Vytvorili tak kombinácie, pri ktorých sa mladé srdce dostalo do staršieho organizmu a staršie srdce do mladšieho.

Pri tomto type experimentálnej transplantácie si myši ponechali aj svoje pôvodné srdce. V ich tele teda určitý čas fungovali dve srdcia súčasne.

Takéto usporiadanie umožnilo vedcom porovnať transplantovaný orgán s pôvodným srdcom hostiteľa a sledovať, ako naň vplýva nové biologické prostredie.

Po štyroch až šiestich mesiacoch od transplantácie odobrali vzorky srdcového tkaniva a podrobili ich genetickým analýzam.

Staršie srdcia v mladých telách začali vykazovať známky omladenia

Vedci sa zamerali na takzvaný epigenetický vek.

Na rozdiel od kalendárneho veku, ktorý jednoducho vyjadruje počet rokov od narodenia, biologický vek sa pokúša zachytiť stav buniek a tkanív na základe zmien spojených so starnutím.

Jedným zo spôsobov jeho odhadovania je sledovanie metylácie DNA. Ide o chemické zmeny, ktoré ovplyvňujú reguláciu génov a ktorých určité vzorce sa s pribúdajúcim vekom menia.

Výskumníci analyzovali približne 320-tisíc miest v DNA, aby zistili, ako sa tieto vzorce zmenili po transplantácii.

Výsledky ukázali pozoruhodnú súvislosť.

Keď sa staršie srdce dostalo do mladého organizmu, jeho epigenetické ukazovatele sa posunuli smerom k mladšiemu biologickému veku.

Pri opačnej kombinácii sa mladé srdcia transplantované starším myšiam začali biologicky približovať staršiemu organizmu.

Zdalo sa teda, že biologický vek srdca neurčuje iba samotný orgán, ale aj telo, v ktorom sa nachádza.

To však neznamená, že sa staršie srdce úplne zmenilo na mladé. Vedci pozorovali zmeny konkrétnych molekulárnych ukazovateľov starnutia, nie úplné odstránenie všetkých poškodení nahromadených počas života.

Podobný jav vedci objavili aj u ľudí

Výskumníci následne skúmali, či sa podobný mechanizmus prejavuje aj u ľudských pacientov.

Analyzovali vzorky srdcového tkaniva získané pri biopsiách pacientov po transplantácii v nemocnici Brigham and Women’s Hospital v Bostone.

Zamerali sa na 11 pacientov, pri ktorých existoval výraznejší vekový rozdiel medzi darcom a príjemcom orgánu.

V prípadoch, keď staršie srdce dostal mladší pacient, predstavoval vekový rozdiel približne 8 až 24 rokov.

Pri transplantáciách mladších sŕdc starším pacientom bol rozdiel ešte väčší, približne 38 až 50 rokov.

Aj v týchto vzorkách vedci našli náznaky, že epigenetický vek transplantovaného orgánu sa môže posúvať smerom k veku príjemcu.

Podľa vedúceho výskumu Jesseho Poganika bolo pozoruhodné, že výsledky u ľudí pripomínali zmeny, ktoré tím predtým zaznamenal pri myšiach.

Hoci išlo o malú skupinu pacientov, zistenie podporilo predstavu, že prostredie organizmu môže ovplyvňovať biologické starnutie transplantovaného tkaniva aj u človeka.

Rozhodujúce nemusí byť len samotné srdce

Vedci sa neobmedzili iba na analýzu DNA.

Preskúmali tiež zdravotné údaje niekoľkých stoviek pacientov po transplantácii srdca a sledovali vybrané ukazovatele približne rok po operácii.

Zaujímala ich napríklad srdcová frekvencia, fyzická výkonnosť a hrúbka zadnej steny srdca.

Pri niektorých parametroch sa ukázalo, že ich hodnoty súviseli výraznejšie s vekom príjemcu než s vekom pôvodného darcu.

To naznačuje, že transplantovaný orgán sa môže prispôsobovať novému telu nielen na molekulárnej úrovni, ale aj z hľadiska niektorých funkčných vlastností.

Výskumníci však zatiaľ nevedia presne vysvetliť, čo tieto zmeny spôsobuje.

Jednou z možností je pôsobenie látok cirkulujúcich v krvi