Atlas celular multimodal del envejecimiento del músculo esquelético humano

Área de la Ciencia:

• Gerontología y Biología Molecular
• Fisiología del músculo esquelético
• Epigenética y transcriptómica

Sus antecedentes:

• La atrofia muscular y el deterioro funcional (sarcopenia) son aspectos clave del envejecimiento y la fragilidad, que contribuyen significativamente a la morbilidad y la mortalidad.
• Comprender la base molecular de la sarcopenia es crucial para la investigación del envejecimiento, pero el progreso se ve obstaculizado por los desafíos en el estudio de la heterogeneidad del músculo esquelético y la obtención de muestras humanas.

Objetivo del estudio:

• Crear un mapa completo de la accesibilidad transcriptómica y cromatínica de células y núcleos únicos del músculo esquelético de las extremidades humanas.
• Caracterizar los cambios celulares y moleculares asociados con el envejecimiento, la fragilidad y la sarcopenia en un amplio rango de edad.
• Identificar los factores epigenéticos y genéticos que influyen en la susceptibilidad a la sarcopenia.

Principales métodos:

• Generación de un conjunto de datos transcriptómicos y de accesibilidad a la cromatina de células y núcleos únicos a gran escala a partir de músculos esqueléticos de las extremidades humanas.
• Análisis de más de 387.000 células/núcleos de individuos de edades comprendidas entre los 15 y los 99 años con diferentes niveles de aptitud y fragilidad.
• Integración de datos transcriptómicos, epigenéticos y genéticos para identificar los mecanismos moleculares y los marcadores de susceptibilidad para la sarcopenia.

Principales resultados:

• Caracterización detallada de la dinámica de la población celular durante el envejecimiento, incluida la aparición de nuevas poblaciones celulares en individuos mayores.
• Identificación de alteraciones de las redes celulares y multicelulares a nivel transcriptómico y epigenético asociadas con el envejecimiento.
• Descubrimiento de elementos clave de la arquitectura de la cromatina vinculados a la susceptibilidad a la sarcopenia a través de una comparación cruzada con datos genéticos.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un atlas molecular sin precedentes del músculo esquelético humano a lo largo de la vida.
• Los cambios celulares y moleculares identificados relacionados con la edad ofrecen información sobre los mecanismos de la sarcopenia.
• Los hallazgos sientan las bases para desarrollar intervenciones médicas, farmacológicas y de estilo de vida específicas para la salud muscular de la tercera edad.