L'invecchiamento è caratterizzato da una progressiva perdita di integrità fisiologica, con conseguente compromissione della funzione e suscettibilità alle malattie e alla morte. Questo deterioramento biologico è considerato un importante fattore di rischio per malattie come il cancro, le malattie cardiovascolari, il diabete e il morbo di Alzheimer. A livello cellulare, ci sono due tratti distintivi chiave del processo di invecchiamento: lunghezza dei telomeri accorciata e senescenza cellulare. L'esposizione ripetuta all'iperossia intermittente utilizzando determinati regimi iperbarici di ossigeno può indurre effetti rigenerativi che si verificano tipicamente durante l'ipossia.
I telomeri sono ripetizioni nucleotidiche tandem situate alle estremità dei cromosomi che mantengono la stabilità del genoma. I telomeri si accorciano durante la replicazione (mitosi) a causa dell'incapacità intrinseca di replicare completamente la porzione terminale del filamento di DNA in ritardo. La lunghezza dei telomeri (TL) è compresa tra 4 e 15 kb, gradualmente ridotta di circa 20-40 basi all'anno ed è associata a diverse malattie, scarsa funzionalità fisica e assottigliamento della corteccia cerebrale. La senescenza cellulare è un arresto del ciclo cellulare indotto dall'accorciamento dei telomeri e da altri stimoli correlati alla senescenza non correlati alla TL, come il danno al DNA non telomerico. Lo scopo principale della senescenza è impedire la riproduzione delle cellule danneggiate dal sistema immunitario innescando la loro eliminazione. L'accumulo di cellule senescenti con senescenza riflette l'aumento della produzione di queste cellule e/o la ridotta clearance di esse, che a sua volta aggrava i danni e porta alla senescenza.
Un numero crescente di ricerche ha identificato diversi farmaci che possono ridurre il tasso di accorciamento dei telomeri. È stato segnalato che diversi interventi sullo stile di vita, tra cui allenamento di resistenza, dieta e integratori mirati al metabolismo cellulare e allo stress ossidativo, hanno effetti relativamente piccoli su TL.
Il trattamento iperbarico dell'ossigenoterapia utilizza l'ossigeno 100% a pressione ambiente sopra un assoluto dell'atmosfera (ATA) per aumentare la quantità di ossigeno disciolto nei tessuti del corpo. L'esposizione ripetuta all'iperossia intermittente, utilizzando alcuni protocolli di trattamento dell'ossigenoterapia iperbarica, può indurre effetti fisiologici che si verificano tipicamente durante i periodi di ipossia in un ambiente iperossico, il cosiddetto paradosso iperossia-ipossia. Inoltre, è stato recentemente dimostrato che il trattamento di ossigenoterapia iperbarica può indurre un miglioramento cognitivo negli anziani sani attraverso un meccanismo che coinvolge cambiamenti regionali nel flusso sanguigno cerebrale. A livello cellulare, è stato dimostrato che il trattamento con ossigenoterapia iperbarica induce l'espressione del fattore inducibile dall'ipossia (HIF), del fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) e della sirtuina (SIRT), proliferazione delle cellule staminali, biogenesi mitocondriale, angiogenesi e neurogenesi. Tuttavia, nessuno studio fino ad oggi ha esaminato gli effetti dell'ossigenoterapia iperbarica sull'accumulo di TL e cellule senescenti. Lo scopo di questo studio era valutare se l'ossigenoterapia iperbarica influisce sulla TL e sulle popolazioni di cellule T simili alla senescenza negli anziani. Questo studio suggerisce che l'ossigenoterapia iperbarica può indurre significativi effetti anti-invecchiamento, tra cui l'aumento della lunghezza dei telomeri e la clearance delle cellule senescenti.
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