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Il Ruolo degli Eseosomi nell'Invecchiamento e nella Salute

Gli eseomi influenzano l'invecchiamento e la salute, offrendo potenziali spunti per trattamenti.

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Gli eseosomi sono piccole bollicine fatte dalle cellule. Galleggiano nel nostro flusso sanguigno e portano messaggi importanti tra le diverse parti del nostro corpo. Pensali come i messaggi di testo delle nostre cellule, che condividono informazioni come proteine e piccoli pezzi di RNA. Il loro contenuto può cambiare a seconda di dove provengono e della salute della cellula che li ha rilasciati.

Eseosomi e Invecchiamento

Le ricerche mostrano che gli eseosomi potrebbero avere a che fare con come invecchiamo. Ad esempio, quando gli scienziati iniettano eseosomi da topi giovani in topi più anziani, notano che i topi più vecchi mostrano segni di ringiovanimento. Questo suggerisce che gli eseosomi giocano un ruolo nel processo di invecchiamento inviando segnali utili al corpo.

Negli esperimenti in cui topi giovani e vecchi condividono un apporto di sangue, i topi più anziani invecchiano più lentamente. Questo è stato confermato attraverso vari test che osservano cambiamenti nell'Attività Genica e nella struttura delle loro cellule. Allo stesso modo, dare sangue di topi più giovani a ratti più vecchi aiuta a stabilizzare il loro processo di invecchiamento. Tutto questo fa pensare che ciò che c'è nel nostro sangue, e in particolare gli eseosomi, potrebbe influenzare il modo in cui invecchiamo.

MicroRNA: Piccoli Messaggeri

All'interno degli eseosomi ci sono piccoli pezzi di RNA chiamati microRNA (miRNA). Questi fili sottili aiutano a controllare come si comportano i nostri geni modificando quanto sia stabile e leggibile l'RNA messaggero (mRNA). Cambiamenti nei livelli di questi miRNA nel nostro sangue possono indicare come stiamo invecchiando o se potremmo sviluppare malattie legate all'età.

Negli topi anziani, i tipi di miRNA presenti nel loro sangue possono apparire molto diversi rispetto a quelli nei topi giovani. Questo ha portato a teorie secondo le quali misurare questi miRNA potrebbe fornire un metodo non invasivo per monitorare l'invecchiamento o problemi di salute correlati.

Salute Femminile e Ovaie

Nelle femmine, le ovaie giocano un ruolo critico nella salute, e la loro funzione diminuisce nel tempo. Questa riduzione può portare a cambiamenti ormonali e persino infertilità. Quando le donne arrivano alla Menopausa, affrontano una serie di cambiamenti, e la scienza mostra che la menopausa precoce è legata a un invecchiamento più rapido.

Studi indicano che anche rimuovere le ovaie nei topi accorcia la loro vita. D'altra parte, se le topi femmine più vecchie ricevono ovaie giovani, vivono più a lungo. Curiosamente, le ovaie giovani senza uova sembrano comunque aiutare i topi più vecchi, suggerendo che i benefici potrebbero non riguardare solo gli ormoni.

Ricerche precedenti hanno mostrato che quando topi giovani subiscono una menopausa indotta chimicamente, la composizione dei loro eseosomi nel sangue cambia. Analogamente, i profili di questi eseosomi differiscono nelle donne post-menopausali rispetto a quelle pre-menopausali.

Questo indica che i cambiamenti nella composizione esosomalica potrebbero influenzare il metabolismo nelle femmine anziane. Apre la porta a considerare gli eseosomi come potenziali obiettivi di trattamento per i sintomi della menopausa.

L'Esperimento VCD

Per studiare ulteriormente questo fenomeno, gli scienziati utilizzano un composto chiamato 4-vinilcicloesene diepossido (VCD) per indurre insufficienza ovarica nei topi mantenendo intatto il tessuto ovarico. Questo rispecchia ciò che accade nella menopausa umana.

I topi trattati con VCD mostrano segni di aumento di peso, ma i loro esami del sangue non mostrano subito danni al fegato. Tuttavia, il VCD altera anche l'attività genica nel fegato, rendendo i topi più suscettibili a problemi epatici quando seguono una dieta ad alto contenuto di grassi.

Curiosamente, i topi trattati con VCD producono più specie reattive dell'ossigeno, suggerendo che i loro corpi sono sotto stress. Questo è significativo, poiché le donne post-menopausali hanno livelli di colesterolo più alti, il che può portare a problemi cardiaci. Comprendere come cambia l'attività genica epatica in risposta alla menopausa è cruciale.

Eseosomi come Trattamento Potenziale

Gli eseosomi possono essere un'area promettente per lo sviluppo di terapie. Sono generalmente sicuri per l'uso umano, con basse probabilità di causare reazioni immunitarie. Grazie ai progressi nella scienza, i ricercatori possono caricare gli eseosomi con vari agenti terapeutici, tra cui molecole di RNA e farmaci.

Nonostante alcuni ostacoli che devono ancora affrontare nel loro utilizzo nelle cliniche, come la produzione su larga scala e il targeting di cellule specifiche, la terapia basata sugli eseosomi mostra grande promessa per il trattamento di varie malattie. Alcuni studi hanno persino indicato che le terapie con eseosomi potrebbero aiutare con malattie cerebrali, infiammazioni e problemi cardiaci.

Il Programma dello Studio

In questo studio, i ricercatori si sono proposti di imparare di più sugli eseosomi da topi femmine e come questi potrebbero impattare la funzione epatica nei topi più vecchi che hanno subito la menopausa.

Impostazione degli Animali

Un gruppo di 101 topi femmine è stato tenuto in un ambiente controllato, assicurando che sperimentassero luce e temperatura costanti. Alcuni hanno ricevuto iniezioni giornaliere di VCD per indurre la menopausa, mentre altri hanno ricevuto un placebo. Dopo sei mesi, i topi sono stati suddivisi in diversi gruppi per ricevere eseosomi o un placebo.

Iniezione e Isolamento degli Eseosomi

Dopo un periodo, i ricercatori hanno estratto il sangue da topi femmine sani per raccogliere gli eseosomi. Hanno usato un kit speciale per isolare queste minuscole vescicole dal sangue, permettendo loro di analizzare il contenuto degli eseosomi e misurare le loro proteine.

Per assicurarsi che ogni topo ricevesse la stessa quantità di contenuto esosomalico, hanno diluito gli eseosomi isolati per standardizzare la loro dose prima di iniettarli di nuovo nei topi trattati con VCD.

Tampone Vaginale per Confermare la Menopausa

Per verificare che i topi trattati con VCD avessero effettivamente raggiunto la menopausa, i ricercatori hanno eseguito tamponi vaginali giornalieri. Questo passaggio è stato cruciale poiché confermava che i topi avevano smesso i loro cicli riproduttivi.

Test di Tolleranza al Glucosio

Il test di tolleranza all'insulina ha aiutato gli scienziati a capire come i topi elaboravano lo zucchero. Iniettando insulina nei topi dopo un digiuno, i ricercatori potevano vedere quanto rapidamente i loro corpi rispondevano all'ormone.

Conteggio dei Follicoli Ovarici

Alla fine del trattamento, i ricercatori hanno esaminato le ovaie per contare quanti follicoli erano presenti. Hanno osservato che i topi trattati con VCD avevano meno follicoli rispetto al gruppo di controllo, confermando la loro transizione alla menopausa.

Analisi del Contenuto Esosomalico

I ricercatori hanno eseguito il sequenziamento dell'RNA dagli eseosomi isolati. Questo ha permesso loro di identificare vari tipi di microRNA nel sangue e come i loro livelli cambiavano nei diversi gruppi di topi.

Risultati dello Studio

Lo studio ha rivelato differenze distinte tra i topi di controllo e quelli trattati con VCD.

Cambiamenti nella Composizione Corporea

I topi trattati con VCD pesavano di più rispetto al gruppo di controllo. Tuttavia, le iniezioni di eseosomi non sembravano cambiare il loro peso durante il trattamento. Esaminando vari tessuti adiposi, i topi trattati con VCD avevano livelli più bassi di alcuni depositi di grasso rispetto ai topi di controllo.

Livelli di Glucosio e Metabolismo

I ricercatori hanno scoperto che i livelli di glucosio a digiuno erano più alti nel gruppo VCD che riceveva il trattamento con eseosomi. Tuttavia, analizzando quanto rapidamente i loro corpi elaboravano il glucosio dopo un'iniezione di insulina, non sono state trovate differenze significative tra i gruppi trattati e non trattati.

Studio degli Eseosomi

Utilizzando tecniche di colorazione speciali, gli scienziati hanno confermato che gli eseosomi erano presenti nel sangue dopo le iniezioni. La dimensione media degli eseosomi si è rivelata essere di circa 166,4 nanometri con una concentrazione di circa 1,68 milioni di particelle per millilitro di sangue.

Sequenziamento del MicroRNA

Un totale di 355 microRNA distinti sono stati identificati negli eseosomi sierici. L'analisi ha mostrato che il gruppo di controllo aveva un profilo di microRNA diverso rispetto ai gruppi VCD e VCD+EXO. Curiosamente, non sono state trovate differenze significative nei profili di microRNA tra i gruppi VCD e VCD+EXO.

Attività Genica Epatic

I ricercatori hanno anche esaminato l'attività genica nei tessuti epatici di tutti i gruppi. Il sequenziamento ha rivelato oltre 13.800 geni espressi. Il confronto ha indicato che il profilo di espressione genica del gruppo VCD+EXO era più simile a quello del controllo rispetto al gruppo VCD solo, suggerendo che il trattamento con eseosomi ha aiutato a ripristinare alcune funzioni.

Intuizioni Ottenute

L'induzione della menopausa in topi giovani ha portato solo a lievi cambiamenti metabolici, indicando che la perdita di funzionalità ovarica non influisce drasticamente sul metabolismo indipendentemente dall'età.

Lo studio ha anche evidenziato cambiamenti nei geni epatici verso un modello più maschile. I trattamenti con eseosomi apparivano a invertire alcune trasformazioni negative nella funzione epatica, influenzando particolarmente le vie legate all'azione dell'insulina e all'elaborazione dello zucchero.

Conclusione

In sintesi, la menopausa nei topi giovani ha portato a lievi aumenti di peso e grasso. Tuttavia, lo studio ha chiarito come gli eseosomi possono alterare l'attività genica nel fegato e potenzialmente migliorare la salute nelle femmine in menopausa. La speranza è che comprendere questi meccanismi possa portare a nuovi trattamenti per i sintomi della menopausa e le malattie legate all'età.

Quindi, sembra che piccole bollicine come gli eseosomi potrebbero avere un grande ruolo nel modo in cui invecchiamo e in come possiamo migliorare la nostra salute negli anni successivi. Chi l'avrebbe mai detto che particelle microscopiche potessero essere così significative?

Fonte originale

Titolo: EXOSOMES FROM CYCLIC MICE MODULATE LIVER TRANSCRIPTOME IN ESTROUPAUSE MICE INDEPENDENT OF AGE

Estratto: BackgroundExosomes are extracellular vesicles secreted by cells that contain microRNAs (miRNAs). These miRNAs can induce changes in gene expression and function of recipient cells. In different cells exosome content can change with age and physiological state affecting tissues function and health. AimsTherefore, the aim of this study was to characterize the miRNA content and role of exosomes from cyclic female mice in the modulation of liver transcriptome in estropausal mice. Main MethodsTwo-month-old female mice were induced to estropause using 4-vinylcyclohexene diepoxide (VCD). At six months of age VCD-treated mice were divided in control group (VCD) and exosome treated group (VCD+EXO), which received 10 injections at 3-day intervals of exosomes extracted from serum of cyclic female mice (CTL). Key findingsExosome injection in estropausal mice had no effect on body mass, insulin sensitivity or organ weight. We observed ten miRNAs differentially regulated in serum exosomes of VCD compared to CTL mice. In the liver we observed 931 genes differentially expressed in VCD+EXO compared to VCD mice. Interestingly, eight pathways were up-regulated in liver by VCD treatment and down-regulated by exosome treatment, indicating that exosomes from cyclic mice can reverse changes promoted by estropause in liver. Cyp4a12a expression which is male-specific was increased in VCD females and not reversed by exosome treatment. SignificanceOur findings indicate that miRNAs content in exosomes is regulated by estropause in mice independent of age. Additionally, treatment of estropausal mice with exosomes from cyclic mice can partially reverse changes in liver transcriptome.

Autori: Bianka M. Zanini, Bianca M. Ávila, Jéssica D. Hense, Driele N. Garcia, Sarah Ashiqueali, Pâmela I. C. Alves, Thais L. Oliveira, Tiago V. Collares, Miguel A. Brieño-Enríquez, Jeffrey B. Mason, Michal M. Masternak, Augusto Schneider

Ultimo aggiornamento: Nov 6, 2024

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.04.621842

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.04.621842.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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