Vascular aging has a central role in the pathogenesis of cardiovascular diseases contributing to increased mortality of older adults. There is increasing evidence that, in addition to the documented role of cell-autonomous mechanisms of aging, cell-nonautonomous mechanisms also play a critical role in the regulation of vascular aging processes. Our recent transcriptomic studies (Kiss T. et al. Geroscience. 2020;42(2):727–748) demonstrated that circulating anti-geronic factors from young blood promote vascular rejuvenation in aged mice. The present study was designed to expand upon the results of this study by testing the hypothesis that circulating pro-geronic factors also contribute to the genesis of vascular aging phenotypes. To test this hypothesis, through heterochronic parabiosis, we determined the extent to which shifts in the vascular transcriptome (RNA-seq) are modulated by the old systemic environment. We reanalyzed existing RNA-seq data, comparing the transcriptome in the aorta arch samples isolated from isochronic parabiont aged (20-month-old) C57BL/6 mice [A–(A); parabiosis for 8 weeks] and young isochronic parabiont (6-month-old) mice [Y–(Y)] and also assessing transcriptomic changes in the aortic arch in young (6-month-old) parabiont mice [Y–(A); heterochronic parabiosis for 8 weeks] induced by the presence of old blood derived from aged (20-month-old) parabionts. We identified 528 concordant genes whose expression levels differed in the aged phenotype and were shifted towards the aged phenotype by the presence of old blood in young Y–(A) animals. Among them, the expression of 221 concordant genes was unaffected by the presence of young blood in A–(Y) mice. GO enrichment analysis suggests that old blood-regulated genes may contribute to pathologic vascular remodeling. IPA Upstream Regulator analysis (performed to identify upstream transcriptional regulators that may contribute to the observed transcriptomic changes) suggests that the mechanism of action of pro-geronic factors present in old blood may include inhibition of pathways mediated by SRF (serum response factor), insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and VEGF-A. In conclusion, relatively short-term exposure to old blood can accelerate vascular aging processes. Our findings provide additional evidence supporting the significant plasticity of vascular aging and the existence of circulating pro-geronic factors mediating pathological remodeling of the vascular smooth muscle cells and the extracellular matrix.

Abstract With a growing elderly population in the European Union, age-related diseases associated with unhealthy aging pose increasing public health challenges, including a loss of independence and heightened societal burdens. The Semmelweis Study, a prospective occupational cohort study in Hungary, seeks to identify determinants of unhealthy aging, focusing on the complex relationship between lifestyle, environmental, occupational factors, and the development of chronic age-associated diseases, including age-related vascular cognitive impairment (VCI). The primary objective of this pilot study was to establish a robust, high-throughput assessment methodology to comprehensively evaluate both peripheral and cerebrovascular health to provide a solid foundation for the forthcoming Semmelweis Study framework. The study involved 49 participants aged 23 to 87 years, and it assessed multi-domain cognitive performance through an automated battery of tests (CANTAB). Vascular health was comprehensively evaluated using laser speckle contrast imaging (LSCI), flow-mediated dilation (FMD), static and dynamic retinal vessel analysis (SVA, DVA), and measurements of vascular stiffness. The retinal microvasculature, which closely mirrors the cerebral circulation in anatomy, physiology, and pathophysiology, provided a unique window for examination. Optical imaging through SVA and DVA enables the identification of structural and functional changes in the central nervous system’s microcirculation, which are highly relevant to the pathogenesis of VCI. Subsequently, the collected measures were integrated into vascular health indices using principal component analysis (PCA) and the relationship to the age and cognitive status of study participants was explored. These comprehensive vascular health indices demonstrated a correlation not only with age but also with cognitive performance. This methodology holds promise for providing novel insights into the intricate interplay between vascular and cognitive health within the context of the Semmelweis Study.

Background: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a progressive, inflammatory airway disorder characterized by a gradual decline in lung function and increased oxidative stress. Both oxidative stress and inflammation are central to its pathophysiology, with trace elements such as zinc, copper, iron, manganese, magnesium, selenium, and calcium playing key roles in various cellular processes. Objective: This article reviews the role of trace elements in COPD, focusing on their involvement in disease pathogenesis and their therapeutic potential. Specifically, we examine the effects of zinc, copper, iron, magnesium, manganese, selenium, and calcium in COPD. Methods: We performed a comprehensive narrative review of the literature across databases including PubMed, Web of Science, Cochrane Library, and Google Scholar, identifying studies that explore the therapeutic effects of trace elements in COPD. The studies included in the review consisted of cohort analyses, randomized controlled trials, and clinical investigations. Results: Zinc, copper, iron, magnesium, manganese, selenium, and calcium are critical to both the pathophysiology and management of COPD. These trace elements contribute to the regulation of inflammation, the modulation of oxidative stress, and the maintenance of lung function. Zinc and copper, for instance, reduce oxidative stress and modulate immune responses, while iron is essential for oxygen transport. Magnesium, manganese, selenium, and calcium are vital for muscle function, respiratory performance, reducing inflammation, and improving pulmonary function. Conclusions: The minerals zinc, copper, iron, magnesium, manganese, selenium, and calcium may contribute to beneficial effects as part of the standard therapeutic management of COPD. Maintaining optimal levels of these trace elements may support the regulation of inflammatory processes, a reduction in oxidative stress, and an improvement in the pulmonary function. However, further clinical research is necessary to confirm their efficacy and establish safe dosage recommendations in COPD treatment.