Oude harten verouderen achteruit: getransplanteerde organen passen zich aan de biologische leeftijd van de ontvanger aan.
Het bijhouden van de biologische leeftijd van getransplanteerde organen suggereert dat het aantal donoren kan worden uitgebreid om de beschikbaarheid van organen te vergroten.
Wat gebeurt er met organen na een transplantatie? Harten van jonge donoren verouderen snel in het lichaam van oudere ontvangers, terwijl oudere harten zich verjongen in het lichaam van jonge mensen, aldus een onderzoek¹ . De bevindingen, gepubliceerd op de preprintserver bioRxiv en nog niet peer-reviewed, suggereren dat vervangende organen in de toekomst vaker van oudere mensen afkomstig zouden kunnen zijn dan nu het geval is.
Harttransplantaties worden wereldwijd steeds vaker uitgevoerd, en ook bij steeds oudere mensen, deels omdat mensen langer leven. In de Verenigde Staten bijvoorbeeld werden er in 2024 in totaal 4.636 harttransplantaties uitgevoerd – 81,5% meer dan in 2013. Desondanks sterven er elk jaar honderden mensen wereldwijd terwijl ze op een wachtlijst staan voor een nieuw orgaan.
Dit heeft geleid tot pogingen om organen die in varkens zijn gekweekt, bij mensen te transplanteren . Op veel plaatsen zijn de richtlijnen aangepast om het aantal beschikbare menselijke harten voor transplantatie te vergroten. Over het algemeen worden donoren jonger dan 45 jaar aanbevolen, hoewel oudere donoren zonder significante tekenen van coronaire hartziekte ook in aanmerking komen.
Jesse Poganik, die veroudering bestudeert aan de Harvard University in Boston, Massachusetts, en zijn collega’s hebben nu onderzocht hoe donorharten hun biologische leeftijd – de hoeveelheid cellulaire schade die ze hebben opgelopen – veranderen na transplantatie, zowel bij muizen als bij mensen.
Jong van hart
Het team transplanteerde extra harten van jonge muizen (3 maanden oud), middeljarige muizen (1 jaar oud) en oude muizen (1,5-1,67 jaar oud) naar muizen in alle drie de leeftijdsgroepen, zodat deze muizen zowel met het getransplanteerde hart als met het eigen hart konden leven.
Vier tot zes maanden na de operatie werden de muizen gedood en werden weefselmonsters genomen om de mate van DNA-methylatie te meten – het toevoegen of verwijderen van chemische markeringen, methylgroepen genaamd – in ongeveer 320.000 genetische regio’s. Hierbij werd gezocht naar veranderingen die verband houden met de cellulaire schade die door veroudering wordt veroorzaakt . De verouderingsgerelateerde methylatieniveaus in de getransplanteerde harten werden vergeleken met de niveaus in de oorspronkelijke harten van de dieren.
De analyse bracht aan het licht dat de biologische leeftijd van de gedoneerde harten was veranderd en nu beter aansloot bij die van de ontvangers: jongere harten die in oudere dieren werden getransplanteerd, vertoonden een versneld verouderingsproces, terwijl oude harten in jongere ontvangers juist werden opgefrist.
Dit sluit aan bij eerder onderzoek waarbij twee levende organismen chirurgisch met elkaar werden verbonden, zodat ze één bloedsomloop deelden, een proces dat bekend staat als parabiosis. Er werd vastgesteld dat het bloed van jonge muizen de levensduur van oudere muizen waarmee ze verbonden waren verlengde² en hun geheugen en leervermogen verbeterde . Het bloed van oudere muizen kan de biologische leeftijd van jonge muizen verhogen³ .
Regels van de host
Vervolgens onderzochten Poganik en zijn collega’s historische harttransplantaties in het Brigham and Women’s Hospital in Boston, Massachusetts, op zoek naar transplantaties waarbij ze biopsiemonsters konden verkrijgen om DNA-methylatietests uit te voeren. Ze onderzochten 11 transplantaties met een aanzienlijk leeftijdsverschil tussen donor en ontvanger (8-24 jaar voor oudere harten die bij jongere mensen werden getransplanteerd, en 38-50 jaar voor jongere harten die bij oudere mensen werden getransplanteerd).
“Het opmerkelijke is dat we precies dezelfde effecten vonden als bij de muizen,” zegt Poganik. De getransplanteerde harten hadden de biologische leeftijd van hun nieuwe gastheren aangenomen.
De onderzoekers bestudeerden ook de elektronische medische dossiers van honderden harttransplantatiepatiënten een jaar na de operatie, om te onderzoeken hoe goed de harten functioneerden en hoe dat samenhing met de biologische leeftijd.
Ze ontdekten dat metingen zoals hartslag, de dikte van de achterwand van het hart en het inspanningsvermogen verband hielden met de leeftijd van de ontvanger in plaats van met de leeftijd van de donor. “Sommige, maar niet alle, functionele metingen bevestigden de voorspelling dat deze oudere harten in jongere individuen functioneerden alsof ze biologisch jonger waren, en omgekeerd”, zegt Poganik. “Sommige dingen zijn waarschijnlijk gewoon onomkeerbaar.”
