A capacidade da medula óssea de produzir células sanguíneas saudáveis diminui significativamente com a idade, levando a inflamações e doenças relacionadas à idade. Uma equipe de pesquisadores do Instituto Max Planck de Biomedicina Molecular em Münster, Alemanha, mostrou que a medula óssea do crânio é uma exceção ao envelhecimento da medula óssea e, na verdade, aumenta a produção de sangue ao longo da vida. Os vasos sanguíneos especializados dentro da medula óssea do crânio também continuam a crescer e a impulsionar esta expansão, tornando este um caso único de crescimento vascular ao longo da vida no corpo envelhecido.
O microambiente da medula óssea governa a auto-renovação e o destino das células-tronco hematopoiéticas, que formam todas as células sanguíneas do nosso corpo. Esta rede sofisticada e afinada de manutenção de células estaminais hematopoiéticas é interrompida durante o envelhecimento, levando à produção desproporcional de células imunitárias e a um declínio geral na sua função. Os vasos sanguíneos, um componente crítico deste nicho, diminuem em número e perdem a integridade funcional na maioria dos órgãos durante o envelhecimento. O acúmulo excessivo de gordura, a perda óssea, a inflamação grave e uma forte tendência das células mieloides em relação aos linfócitos também são marcas importantes do envelhecimento da medula óssea.
A maioria dos ossos do nosso corpo contém medula óssea, mas os ossos longos, como braços e pernas, e ossos chatos, como o crânio, são formados através de diferentes processos de desenvolvimento e ossificação. O crânio do rato, devido às suas propriedades físicas finas e quase transparentes, tem sido usado há muito tempo como uma plataforma de imagem intravital para acompanhar a atividade das células-tronco hematopoiéticas na medula óssea de camundongos vivos, assumindo que todos os microambientes da medula óssea em diferentes ossos são comparáveis.
Ambiente único no crânio
Cientistas do Instituto Max Planck desafiaram esta suposição e perguntaram: Todos os compartimentos da medula óssea envelhecem da mesma maneira? Eles descobriram agora que a medula óssea do crânio tem propriedades únicas que lhe permitem expandir continuamente durante a idade adulta e permanecer surpreendentemente resiliente às características do envelhecimento ao longo da vida.
Esta observação surpreendente foi feita quando uma equipe de pesquisadores do Max Planck liderada por Ralf H. Adams usou uma técnica de imagem especial para visualizar toda a rede vascular e todas as células da medula óssea em toda a calvária, que é o teto do crânio. Usando este método de imunofluorescência in vivo, os cientistas conseguiram comparar as alterações globais na medula óssea da calvária durante o envelhecimento.
Calvário cheio de medula óssea e vasos sanguíneos
Bong-Ihn Koh, primeiro autor do estudo e pós-doutorado no laboratório Ralf H. Adams, encontrou uma transformação completamente inesperada ao comparar crânios de ratos adultos jovens e adultos com 95 semanas de idade: -Há muito pouca medula óssea em a calvária do adulto jovem e eu não esperávamos ver grandes mudanças na quantidade total de medula óssea durante o envelhecimento. Mas quando olhei pela primeira vez para os crânios de camundongos geriátricos, fiquei surpreso ao ver que a calvária estava agora completamente preenchida com medula óssea e repleta de vasos sanguíneos. tomografia computadorizada (TC) de adultos jovens em comparação com seres humanos idosos.
Utilizando vários tratamentos farmacológicos para modular os vasos sanguíneos, os cientistas descobriram que o crescimento vascular contínuo na medula óssea do crânio impulsiona a sua expansão substancial ao longo da vida. -A maioria dos leitos vasculares em vários órgãos do nosso corpo diminuiria em número e função durante o envelhecimento. A enorme expansão da medula óssea do crânio durante o envelhecimento foi definitivamente surpreendente, mas o aumento substancial dos vasos sanguíneos na medula óssea do crânio foi ainda mais surpreendente. Achamos que este é um caso único de crescimento vascular ao longo da vida em nosso corpo”, diz Koh.
Não só a medula óssea e a vasculatura do crânio cresceram substancialmente com a idade, mas o microambiente das células estaminais hematopoiéticas permaneceu resistente às principais características do envelhecimento e permaneceu surpreendentemente saudável ao longo da vida. -Todas as principais características do envelhecimento observadas no fêmur de camundongos idosos, como acúmulo excessivo de gordura, inflamação e viés do tipo de célula imunológica, estavam quase ausentes na medula óssea do crânio dos mesmos camundongos. Na verdade, vários experimentos funcionais demonstraram que o microambiente envelhecido da medula óssea do crânio mantém as células-tronco hematopoiéticas em melhor forma do que nos ossos longos, – diz Koh.
Caminhos diferentes
O presente estudo também mostrou diversas diferenças nas vias moleculares das células-tronco hematopoiéticas e das células endoteliais, que constituem os vasos sanguíneos da medula óssea, entre o crânio e a medula óssea femoral de camundongos geriátricos. -Embora agora saibamos que a medula óssea do crânio continua a crescer e a permanecer surpreendentemente saudável durante o envelhecimento, ainda precisamos de descobrir como este microambiente nutritivo e resiliente é criado e mantido,- diz Koh. -Esta é realmente apenas a ponta do iceberg. Compreender como certos componentes do nicho são regulados de forma única nos permitiria aplicar esse conhecimento para tornar outros compartimentos da medula óssea também resilientes ao envelhecimento.-
Este estudo inovador não é apenas uma contribuição significativa para o campo da pesquisa sobre envelhecimento mas também tem o grande potencial de mudar fundamentalmente a forma como pensamos sobre funções especializadas entre tecidos semelhantes como a função imunológica distinta da medula óssea do crânio na fisiologia geral e várias doenças.
Bong Ihn Koh, Vishal Mohanakrishnan, Hyun-Woo Jeong, Hongryeol Park, Kai Kruse, Young Jun Choi, Melina Nieminen-Kelhä, Rahul Kumar, Raquel S. Pereira, Susanne Adams, Hyuek Jong Lee, M. Gabrieleko Biczy, Peter Vajxel Daniela S. Krause, Ralph H. Adams
