Inflammaging — inflamația cronică, microbiomul intestinal și bolile asociate îmbătrânirii

Revizuire narativă Nivel 4 — Cohortă prospectivă
©

Autor: Airinei Camelia 7 vizite

Titlu originalInflammaging: a new immune-metabolic viewpoint for age-related diseases.
JurnalNature reviews. Endocrinology
AutoriFranceschi Claudio, Garagnani Paolo, Parini Paolo, Giuliani Cristina, Santoro Aurelia
Data publicării1 octombrie 2018
ȚaraItaly
PMID30046148
DOIhttps://doi.org/10.1038/s41574-018-0059-4

Prezentare

Universitatea din Bologna și Karolinska Institutet, Italia/Suedia. Nature Reviews Endocrinology, octombrie 2018. O revizuire de referință care definește „inflammaging” (îmbătrânirea inflamatorie) — inflamația cronică de intensitate redusă, instalată progresiv odată cu vârsta — ca mecanism central al bolilor metabolice, cardiovasculare și neurodegenerative asociate îmbătrânirii și propune noi biomarkeri biologici (metilarea ADN-ului, glicomica, metabolomica) pentru evaluarea vârstei biologice în raport cu vârsta cronologică.

Rezumat

  • Inflamația ca numitor comun al îmbătrânirii: Îmbătrânirea și bolile asociate acesteia — diabetul zaharat, ateroscleroza, bolile neurodegenerative, cancerul — împărtășesc mecanisme inflamatorii comune; conceptul de inflammaging descrie starea cronică de activare inflamatorie de grad scăzut care se instalează progresiv odată cu înaintarea în vârstă.
  • Metaflamația și excesul nutrițional: Metaflamația (inflamația metabolică) — forma de inflamație cronică declanșată de excesul caloric și de obezitate — utilizează aceleași mecanisme ca inflammaging-ul și poate accelera semnificativ procesele de îmbătrânire biologică.
  • Microbiomul intestinal ca factor central: Microbiomul intestinal joacă un rol critic în reglarea proceselor de inflammaging și metaflamație prin capacitatea sa de a elibera compuși proinflamatori (LPS, peptidoglicani), de a modula ritmurile circadiene și de a interacționa cu organele și sistemele corpului prin axele intestin-creier, intestin-ficat și intestin-inimă.

Context și relevanță clinică

Procesul de îmbătrânire se caracterizează printr-o acumulare progresivă de disfuncții moleculare, celulare și tisulare, care cresc vulnerabilitatea la îmbolnăvire și deces. Unul dintre paradoxurile centrale ale biologiei îmbătrânirii este reprezentat de faptul că sistemul imunitar — al cărui rol inițial este de a proteja organismul — devine, odată cu înaintarea în vârstă, o sursă de inflamație cronică dăunătoare. Această stare de activare inflamatorie de grad scăzut, continuă și sterilă (în absența unui agent infecțios identificabil), a primit denumirea de „inflammaging” — un termen creat de Claudio Franceschi, autorul principal al acestei revizuiri și unul dintre pionierii biologiei îmbătrânirii la nivel mondial.

Relevanța clinică a procesului de inflammaging este majoră: toate marile boli cronice ale civilizației — ateroscleroza, diabetul zaharat de tip 2, bolile neurodegenerative (Alzheimer, Parkinson), artrita reumatoidă, cancerul și bolile cardiovasculare — prezintă o componentă inflamatorie demonstrată în patogeneza lor. Mai mult, aceste afecțiuni nu reprezintă doar consecințe ale îmbătrânirii și ale procesului de inflammaging, ci accelerează, la rândul lor, îmbătrânirea biologică. Se creează astfel un cerc vicios în care boala cronică accelerează îmbătrânirea, iar îmbătrânirea accelerată sporește vulnerabilitatea la alte patologii cronice.

Perspectiva propusă în această revizuire sugerează că inflammaging-ul și bolile cronice asociate vârstei nu sunt fenomene paralele, ci strâns interconectate cauzal: bolile cronice pot fi considerate manifestări ale îmbătrânirii accelerate, în timp ce îmbătrânirea în sine poate fi privită ca o afecțiune cronică guvernată de un mecanism inflamator central. Această abordare deschide noi oportunități terapeutice — cum ar fi intervențiile antiinflamatorii, modularea microbiomului intestinal sau restricția calorică — având potențialul de a încetini simultan atât îmbătrânirea biologică, cât și progresia bolilor cronice.

Stimuli care susțin inflammaging

Din perspectivă evoluționistă, lucrarea identifică trei categorii principale de stimuli care susțin și alimentează starea de inflammaging pe parcursul vieții:

  • Stimuli non-self (străini/patogeni) — infecțiile cronice cu agenți patogeni care nu sunt eliminați complet (precum citomegalovirusul, Helicobacter pylori sau bacteriile din cavitatea orală) mențin o activare imunologică de fond, care contribuie la profilul inflamator cronic asociat îmbătrânirii. Infecția persistentă cu citomegalovirus (CMV) este asociată în mod deosebit cu o imunosenescență accelerată și cu un fenotip inflamator agravat la persoanele vârstnice.
  • Stimuli self (proprii/detritus celular) — celulele senescente acumulate odată cu vârsta secretă un „secretom” proinflamator complex, cunoscut sub numele de SASP (senescence-associated secretory phenotype - fenotipul secretor asociat senescenței), care include interleukine proinflamatorii (IL-6, IL-8, IL-1β), factori de creștere, proteaze și molecule de adeziune. Fragmentele de ADN mitocondrial eliberate din celulele deteriorate activează receptorii de recunoaștere a modelelor moleculare (PRR - pattern recognition receptors), stimulând inflamația sterilă. De asemenea, acumularea de proteine pliate incorect și de agregate proteice (precum beta-amiloidul, alfa-sinucleina sau proteinele carbonilate) activează inflamazomul NLRP3, perpetuând inflamația sistemică.
  • Stimuli quasi-self (cvasi-proprii - microbiomul și nutrienții) — microbiomul intestinal și compușii alimentari reprezintă surse permanente de semnale imunologice. Creșterea permeabilității intestinale (sindromul de „intestin permeabil” sau leaky gut) odată cu înaintarea în vârstă permite translocarea bacteriană și trecerea lipopolizaharidelor (LPS) de origine bacteriană în circulația sistemică — fenomen cunoscut sub numele de endotoxemie metabolică — ceea ce activează receptorii Toll-like (TLR-4) și declanșează inflamația sistemică. În plus, excesul caloric și o dietă bogată în grăsimi saturate și zaharuri rafinate întrețin în mod direct inflamația metabolică.

Metaflamația — inflamația declanșată de excesul nutrițional

Metaflamația (sau inflamația metabolică) reprezintă forma specifică de inflamație cronică de grad scăzut, declanșată de excesul caloric, obezitate și de perturbările metabolismului glucidic și lipidic. Termenul a fost introdus pentru a descrie procesul inflamator care însoțește rezistența la insulină, sindromul metabolic, diabetul zaharat de tip 2 și steatohepatita non-alcoolică. Aceste stări sunt caracterizate prin activarea macrofagelor tisulare (în special a macrofagelor din țesutul adipos — fenotipul proinflamator M1), prin producția crescută de citokine proinflamatorii (TNF-α, IL-6, IL-1β) și prin activarea căilor de semnalizare intracelulară proinflamatorii (NF-κB, JNK).

Legătura dintre metaflamație și inflammaging este bidirecțională: obezitatea și excesul caloric accelerează procesul de inflammaging prin activare inflamatorie cronică, în timp ce intensificarea inflammagingului odată cu înaintarea în vârstă crește susceptibilitatea la rezistența la insulină și la complicații metabolice. Ambele fenomene utilizează aceiași receptori de recunoaștere imunologică (inflamazomul NLRP3, receptorii TLR, cGAS-STING) și aceleași căi de semnalizare inflamatorie, ceea ce explică suprapunerea semnificativă a biologiei lor și justifică abordările terapeutice comune (intervenții dietetice, modularea microbiomului, restricție calorică și activitate fizică).

Rolul central al microbiomului intestinal

Microbiomul intestinal — comunitatea de aproximativ 10¹³ microorganisme care populează tractul digestiv — joacă un rol fundamental în modularea proceselor de inflammaging și metaflamație, prin intermediul mai multor mecanisme complementare:

  • Producția de metaboliți proinflamatori și antiinflamatori — bacteriile comensale sintetizează acizi grași cu lanț scurt (butirat, propionat, acetat) cu efecte antiinflamatorii și imunomodulatoare dovedite. Disbioza (alterarea compoziției microbiomului) reduce producția acestor metaboliți protectori și crește sinteza de metaboliți cu potențial toxic.
  • Modularea permeabilității intestinale — un microbiom echilibrat menține integritatea barierei intestinale. Disbioza asociată cu înaintarea în vârstă și cu o dietă nesănătoasă crește permeabilitatea intestinală, permițând translocarea LPS și a altor molecule bacteriene proinflamatorii în circulația sistemică.
  • Interacțiunea cu ritmurile circadiene — microbiomul intestinal prezintă propriile ritmuri circadiene, care pot fi perturbate de stilul de viață modern (alimentație neregulată, privare de somn, expunere la lumină artificială pe timpul nopții). Aceste perturbări ale microbiomului amplifică inflamația metabolică și sistemică.
  • Axele de comunicare sistemică — microbiomul comunică bidirecțional cu creierul (axa intestin-creier), ficatul (axa intestin-ficat) și inima (axa intestin-inimă) prin intermediul unor semnale metabolice, imunologice și neuronale, influențând direct statusul inflamator de la nivelul acestor organe.

Biomarkeri propuși pentru vârsta biologică

O contribuție originală a acestei lucrări constă în propunerea utilizării unor noi categorii de biomarkeri pentru evaluarea vârstei biologice, în contrast cu cea cronologică. Această distincție este deosebit de relevantă din punct de vedere clinic, deoarece persoanele cu aceeași vârstă cronologică pot prezenta grade foarte diferite de inflammaging și, implicit, o vulnerabilitate diferită la bolile cronice.

  • Metilarea ADN-ului (ceasul epigenetic) — profilurile de metilare a ADN-ului se modifică în mod predictibil odată cu vârsta și pot fi utilizate pentru estimarea vârstei biologice (de exemplu, ceasul lui Horvath, ceasul lui Hannum sau ceasul PhenoAge). Persoanele care prezintă o vârstă biologică epigenetică mai mare decât cea cronologică au un risc crescut de a dezvolta boli cronice și o rată a mortalității mai ridicată.
  • Glicomica (glicomul plasmatic) — profilul glicanic al imunoglobulinelor plasmatice (în special al IgG) se modifică în mod caracteristic odată cu vârsta și în funcție de gradul de inflamație. N-glicomul IgG poate fi utilizat ca biomarker al procesului de inflammaging și al riscului cardiovascular.
  • Metabolomica — profilul metaboliților plasmatici și urinari se modifică odată cu vârsta și reflectă starea funcțională a căilor metabolice. Analiza metabolomică poate identifica persoanele cu o îmbătrânire metabolică accelerată înainte de apariția primelor simptome clinice.
  • Lipidomica — profilul lipidic detaliat (care analizează speciile lipidice individuale, nu doar colesterolul total și fracțiunile LDL) reflectă starea membranelor celulare, funcția mitocondrială și nivelul de inflamație. Anumite specii lipidice reprezintă markeri independenți ai riscului cardiovascular și ai vârstei biologice.

Implicații terapeutice și preventive

Perspectiva asupra procesului de inflammaging descrisă în această revizuire are consecințe practice directe pentru abordarea preventivă și terapeutică a bolilor cronice. Dacă inflammaging-ul reprezintă un mecanism comun pentru majoritatea bolilor cronice asociate vârstei, atunci intervențiile care reduc această inflamație cronică ar putea preveni sau întârzia simultan mai multe afecțiuni — o strategie mult mai eficientă decât tratarea individuală a fiecărei boli în parte.

Intervențiile cu potențial de a modula procesul de inflammaging includ: restricția calorică și postul intermitent (care reduc inflamația metabolică și activează autofagia), activitatea fizică regulată (cu un puternic efect antiinflamator prin mecanisme multiple), dieta de tip mediteranean bogată în polifenoli, fibre și acizi grași omega-3 (care modulează favorabil microbiomul și reduce inflamația sistemică), utilizarea de prebiotice și probiotice (pentru modularea microbiomului intestinal cu efect antiinflamator), suplimentarea cu vitamina D (pentru reglare imunologică și efect antiinflamator) și intervențiile farmacologice antisenescență (senoliticele — precum dasatinib și quercetina — care elimină celulele senescente și reduc secreția SASP).

Concluzii și implicații practice

Revizuirea publicată în Nature Reviews Endocrinology privind procesul de inflammaging propune o schimbare majoră de paradigmă în înțelegerea biologiei îmbătrânirii și a bolilor cronice: îmbătrânirea nu cauzează pur și simplu bolile cronice prin uzura progresivă a organelor, ci un mecanism inflamator comun — inflammaging-ul — corelează îmbătrânirea cu bolile cronice, determinând o amplificare reciprocă a acestora. Această perspectivă are implicații practice imediate: evaluarea vârstei biologice prin intermediul biomarkerilor specifici ai inflammaging-ului poate identifica persoanele cu risc crescut înainte de debutul clinic al bolilor, în timp ce intervențiile antiinflamatorii (optimizarea dietei, exercițiul fizic regulat, modularea microbiomului) pot reprezenta instrumente esențiale de prevenție primordială a îmbătrânirii accelerate și a patologiilor metabolice și cardiovasculare asociate.

Detalii studiu

Intervenție
Nu este aplicabil (studiu de tip revizuire narativă)
Populație
Populația vârstnică cu boli asociate îmbătrânirii
Endpoint primar
Nu este aplicabil (studiu de tip revizuire narativă)
Efect principal
Sinteza dovezilor privind rolul inflamației cronice de grad scăzut (inflammaging) și al metaflamației în patogeneza bolilor asociate îmbătrânirii, mediate de microbiomul intestinal.

Abstract (original)

Ageing and age-related diseases share some basic mechanistic pillars that largely converge on inflammation. During ageing, chronic, sterile, low-grade inflammation - called inflammaging - develops, which contributes to the pathogenesis of age-related diseases. From an evolutionary perspective, a variety of stimuli sustain inflammaging, including pathogens (non-self), endogenous cell debris and misplaced molecules (self) and nutrients and gut microbiota (quasi-self). A limited number of receptors, whose degeneracy allows them to recognize many signals and to activate the innate immune responses, sense these stimuli. In this situation, metaflammation (the metabolic inflammation accompanying metabolic diseases) is thought to be the form of chronic inflammation that is driven by nutrient excess or overnutrition; metaflammation is characterized by the same mechanisms underpinning inflammaging. The gut microbiota has a central role in both metaflammation and inflammaging owing to its ability to release inflammatory products, contribute to circadian rhythms and crosstalk with other organs and systems. We argue that chronic diseases are not only the result of ageing and inflammaging; these diseases also accelerate the ageing process and can be considered a manifestation of accelerated ageing. Finally, we propose the use of new biomarkers (DNA methylation, glycomics, metabolomics and lipidomics) that are capable of assessing biological versus chronological age in metabolic diseases.

Concluzii

Inflammaging-ul reprezintă puntea de legătură patogenică între îmbătrânire și bolile cronice. Modularea acestuia prin stil de viață și intervenții țintite poate încetini îmbătrânirea biologică.

Limitări

Fiind o revizuire narativă a literaturii, nu prezintă date clinice primare noi sau o analiză statistică proprie (meta-analiză).

Recomandări clinice

Utilizarea biomarkerilor epigenetici, glicomici și metabolomici pentru evaluarea vârstei biologice; implementarea de intervenții antiinflamatorii, restricție calorică și modularea microbiomului.

Cuvinte cheie

inflammaging

Referințe

[1] Franceschi C, Garagnani P, Parini P et al. Inflammaging: a new immune-metabolic viewpoint for age-related diseases. Nat Rev Endocrinol. 2018; https://doi.org/10.1038/s41574-018-0059-4
Programari cabinete medicale, clinici Alege-ți medicul și fă o programare!
Peste 13000 de cabinete medicale își prezintă serviciile pe ROmedic.