Le cellule senescenti del rene reclutano aggregati immunitari che i senolitici possono smantellare solo in parte

I reni declinano con l'età anche in assenza di malattia evidente, con perdita di nefroni, fibrosi e un'infiammazione sterile di basso grado chiamata inflammaging. Si ritiene che le cellule senescenti, che sono in arresto di crescita ma metabolicamente attive e secernono fattori infiammatori noti come SASP, guidino questo processo e compromettano la riparazione dopo un danno. Non era chiaro se l'infiammazione sia distribuita in modo diffuso o concentrata attorno alle cellule senescenti, e come la terapia senolitica modifichi questa disposizione.

I ricercatori hanno studiato topi C57BL/6J: 10 maschi giovani (3-4 mesi) e 34 maschi anziani (22-24 mesi), più due femmine giovani solo nel dataset NanoString. Hanno combinato la colorazione SA-β-gal, l'ibridazione in situ dell'RNA di p16 (Cdkn2a), l'immunocolorazione per marcatori immunitari, i pannelli NanoString di fibrosi e infiammazione e la trascrittomica spaziale Visium. Le analisi sono state limitate alla corticale renale. La senolisi è stata testata con l'inibitore di BCL-2/BCL-xL ABT-737 in topi anziani (tre dosi a intervalli di 14 giorni) e con l'ablazione genetica delle cellule che esprimono p16 in topi INK-ATTAC, con cinque topi per gruppo.

I reni anziani avevano livelli di p16 più alti rispetto a quelli giovani, ma i topi anziani mostravano ampia variabilità. Dividendo i topi anziani in gruppi con p16 alto e p16 basso, p16 è risultato il correlato più forte dell'espressione genica. Era associato a 60 geni con regolazione significativa (p aggiustato <0,05), più di quanti ne fossero associati all'infiltrazione leucocitaria, alla colorazione del danno Kim1 o alla fibrosi evidenziata con Picrosirius red. I geni legati a p16 elevato risultavano arricchiti per segnalazione delle citochine, chemiotassi, presentazione dell'antigene e attivazione dei leucociti, indipendentemente dall'età cronologica.

Le cellule immunitarie aumentavano con l'età in tutte le categorie: leucociti CD45, macrofagi F4/80, linfociti T CD3, plasmacellule CD138 e cellule NK NKp46, insieme a piccoli numeri di sottotipi di macrofagi CD86 e CD206. Tuttavia, all'interno dei reni anziani, solo i macrofagi erano significativamente più abbondanti nei campioni con p16 alto rispetto a quelli con p16 basso. Linfociti T, plasmacellule e cellule NK non lo erano. I reni privi di p16 mostravano una ridotta abbondanza di leucociti e macrofagi.

Dal punto di vista spaziale, sia le cellule CD45 sia quelle F4/80 erano significativamente arricchite nelle regioni positive alla SA-β-gal e entro 10 μm dai tubuli positivi a p16, anche se le cellule immunitarie si trovavano accanto ai tubuli senescenti e non erano esse stesse senescenti. L'analisi Visium ha identificato un'area associata alla senescenza, limitata alla corticale, con programmi tubulari infiammatori, correlati ai macrofagi e di riparazione fallita. Entrambi gli approcci senolitici hanno ridotto il carico di cellule senescenti e l'accumulo di cellule immunitarie. Ciononostante, i macrofagi rimanevano preferenzialmente vicini alle strutture tubulari senescenti residue.

Vi sono importanti limiti. Lo studio è condotto su topi, per lo più maschi, con gruppi numericamente ridotti (spesso cinque per braccio), e i profili NanoString derivano da tessuto in toto e non permettono di attribuire l'espressione a specifici tipi cellulari. Il conteggio cellulare si è basato in parte su metodi manuali a griglia, e la suddivisione tra p16 alto e p16 basso ha usato la media della coorte. Per le relazioni spaziali i risultati sono di natura associativa. Questo studio non verifica se i senolitici migliorino la funzione renale nell'uomo.