Учёные из Harvard Medical School обнаружили, что пересаженные сердца меняют биологический возраст в соответствии с организмом получателя. Молодые органы быстрее стареют в теле пожилых пациентов, а старые сердца демонстрируют признаки омоложения после пересадки молодым людям.

Потребность в трансплантации сердца продолжает расти во всём мире. В США в 2024 году провели 4636 таких операций — на 81,5% больше, чем в 2013 году. Несмотря на это, каждый год десятки пациентов умирают, не дождавшись подходящего органа.

Для решения проблемы исследователи, среди прочего, работают над ксенотрансплантацией и пересматривают критерии отбора доноров. Обычно предпочтение отдают людям младше 45 лет, однако к донорству допускают и более возрастных людей, если у них нет патологических изменений коронарных сосудов.

Команда Harvard Medical School под руководством доктора Джесси Поганика изучила, как после пересадки меняется биологический возраст сердца. Исследователи анализировали накопленные в тканях клеточные повреждения и проводили работу как на животных моделях, так и с человеческими образцами.

Результаты описаны в исследовании, опубликованном на платформе bioRxiv в виде препринта, который ещё не прошёл научное рецензирование. Работа также освещалась в Nature.

В первой части эксперимента учёные пересадили мышам дополнительные сердца. В исследовании участвовали трёхмесячные животные, мыши среднего возраста — около года — и старые грызуны в возрасте от 1,5 до 1,67 года. Доноров и реципиентов объединяли во всех возможных возрастных сочетаниях, поэтому после операции у животных одновременно функционировали два сердца.

Через четыре-шесть месяцев после пересадки исследователи взяли образцы тканей и изучили метилирование ДНК примерно в 320 тысячах участков генома. Эти данные сравнили с генетическими профилями собственных сердец мышей.

Эксперимент показал прямую зависимость биологического возраста пересаженного органа от организма реципиента. Молодые сердца в теле старых мышей старели быстрее, а возрастные органы в молодых организмах демонстрировали признаки восстановления.

Авторы сопоставили результаты с исследованиями парабиоза, в которых объединение кровеносных систем двух животных показывало, что кровь молодых особей может улучшать память и продлевать жизнь старых животных. «Эти данные указывают, что системное окружение организма является движущей силой, определяющей биологический возраст тканей», — говорится в аннотации исследования.

Затем учёные проанализировали исторические случаи трансплантации сердца в больнице Brigham and Women’s Hospital в Бостоне. Они изучили биоптаты 11 пациентов, у которых разница в возрасте между донором и реципиентом была особенно значительной.

В случаях, когда старое сердце пересаживали молодому человеку, разница в возрасте составляла от 8 до 24 лет. При пересадке молодых органов пожилым пациентам она достигала 38–50 лет.

Кроме того, исследователи изучили медицинские данные нескольких сотен реципиентов через год после операции. Показатели физической выносливости, частота пульса и толщина задней стенки сердца в большей степени соответствовали возрасту реципиента, а не донора. Некоторые функциональные параметры указывали, что старые сердца в молодых организмах работали так, словно были биологически моложе.

При этом авторы подчеркнули: часть повреждений тканей необратима. Также исследование не выявило влияния пересаженного сердца на биологический возраст остальных органов реципиента.

«Это выдающееся исследование вписывается в новое направление науки, изучающее старение и влияние факторов крови, которые могут содержать ответы на вопрос об источнике молодости», — отметил профессор Бартли Гриффит из University of Maryland School of Medicine.

Учёным ещё предстоит повторить результаты на более крупных группах пациентов и в разных трансплантационных центрах. Однако уже сейчас выводы указывают на потенциальную возможность расширить пул донорских органов за счёт людей старшего возраста.

В медицинском сообществе пока сохраняется настороженность по поводу пересадки сердец пожилых доноров молодым пациентам. Основные опасения связаны с предполагаемой долговечностью и жизнеспособностью таких органов. Новые данные могут привести к пересмотру существующих процедур и сократить время ожидания трансплантации, но для этого необходимы дополнительные исследования.

«Не начнётся ли теперь гонка за использованием сердец пожилых доноров не только для возрастных реципиентов, но, возможно, и для молодых пациентов, которые могли бы уменьшить выраженное клеточное старение старого органа?» — задал вопрос профессор Бартли Гриффит.