Z biegiem lat nasz system odpornościowy słabnie. Z tego powodu nie tylko łatwiej zapadamy na choroby, ale też przyspiesza proces starzenia. Naukowcy na całym świecie próbują ustalić, czy modyfikacja komórek układu odpornościowego może opóźnić starzenie. W badaniu na myszach wykazano, że odmłodzenie układu immunologicznego powoduje odmłodzenie wielu narządów.
Czy eliksir młodości może znajdować się w naszym układzie odpornościowym? Na łamach „Nature” opisano wyniki badań, które wydają się potwierdzać tę tezę.
Wykazano, że przywrócenie równowagi między dwoma typami komórek odpornościowych poprawia zdolność myszy do reagowania na szczepionki i zapobiega infekcjom wirusowym.
Podobne wyniki uzyskały także inne zespoły badawcze.
Starzenie układu odpornościowego może powodować starzenie się narządów
Jak opóźnić starzenie? Wizja powstrzymania procesów starzenia jest kusząca. Naukowcy zaangażowani w badania przypominają jednak, że ważny jest zdrowy rozsądek. Układ odpornościowy jest bardzo złożony i nadmierna ingerencja może być niebezpieczna.
„Dlatego pionierzy badań skupiają się na ważnych, choć obarczonych niskim ryzykiem celach, takich jak poprawa reakcji osób starszych na szczepienia i poprawa skuteczności immunoterapii nowotworów” – pisze Nature.
Ludzka odporność z czasem staje się coraz mniej skuteczna
Do najważniejszych zadań układu odpornościowego należy ochrona organizmu przed infekcjami, wspomaganie gojenie się ran i eliminowanie komórek, które mogą przekształcić się w nowotworowe. Z wiekiem staje się coraz mniej skuteczny i dlatego starsi ludzie stają się bardziej podatni na choroby zakaźne i niezakaźne, a szczepionki stają się coraz mniej skuteczne.
Układ odpornościowy składa się z dwóch głównych elementów: układu wrodzonego, który jest nastawiony na automatyczne niszczenie atakujących patogenów, oraz bardziej precyzyjnego układu odporności adaptacyjnej. Jego składniki uczą się rozpoznawać określone obce bakterie i wirusy oraz wytwarzać przeciwko nim przeciwciała.
Komórki macierzyste w szpiku kostnym wytwarzają komórki odpornościowe dla obu układów. Dzielą się na dwie główne klasy – limfoidalną i szpikową – które dalej różnicują się.
- Komórki limfoidalne są w większości odpowiedzialne za odporność nabytą i obejmują: komórki B, które wytwarzają przeciwciała; komórki T, które pomagają atakować najeźdźców i organizować złożone reakcje odpornościowe; oraz komórki NK, które niszczą zakażone komórki.
- Komórki mieloidalne obejmują wiele typów komórek zaangażowanych głównie w odporność wrodzoną.
Dlaczego komórki układu odpornościowego starzeją się?
Jedną z najwcześniejszych zmian w układzie odpornościowym zachodzących u ludzi wraz z wiekiem jest kurczenie się grasicy, które rozpoczyna się po okresie dojrzewania. Grasica to narząd, w którym wytwarzane są limfocyty T (rodzaj białych krwinek). Jeszcze przed osiągnięciem 30. Roku życia duża część tkanki zamieniła się w tłuszcz, co ogranicza produkcję nowych limfocytów T i osłabia siłę układu odpornościowego.
Z wiekiem zmieniają się także proporcje różnych typów komórek odpornościowych we krwi. Zwiększa się udział komórek szpikowych względem do komórek limfoidalnych, co może powodować stan zapalny. Komórki układu odpornościowego starzeją się, co oznacza, że wprawdzie nie obumierają, ale przestają się replikować.
Każda komórka w organizmie może się starzeć: najczęściej dochodzi do tego w wyniku uszkodzenia przez mutację. Starzejące się komórki wydzielają sygnały stanu zapalnego. To ważny mechanizm przeciwnowotworowy i gojący rany, który dobrze sprawdza się u młodych ludzi. Kiedy jednak wraz ze starzeniem tych uszkodzeń jest zbyt wiele, mechanizm się załamuje. Starzejące się komórki odpornościowe wydzielają własne cząsteczki zapalne. W rezultacie nie tylko nie oczyszczają prawidłowo, ale także zwiększają stan zapalny, który uszkadza otaczającą zdrową tkankę.
Jak opóźnić starzenie? Udane eksperymenty na myszach
W serii eksperymentów na myszach Laura Niedernhofer z Uniwersytetu Minnesota w Minneapolis wykazała, że starzenie się komórek odpornościowych w rzeczywistości napędza starzenie się innych tkanek.
Jej zespół zastosował metody genetyczne w celu wyeliminowania ważnego enzymu naprawy DNA w układzie odpornościowym myszy. Zwierzęta pozostawały zdrowe aż do dorosłości, ale potem różne typy komórek odpornościowych zaczęły się starzeć.
Kilka miesięcy później coraz większa liczba komórek w narządach takich jak wątroba i nerki również uległa starzeniu, a narządy wykazywały oznaki uszkodzenia. Wszystkie te efekty uległy odwróceniu, gdy naukowcy podali myszom komórki odpornościowe ze śledziony młodych, zdrowych myszy.
Niedernhofer jest zdania, że ustalenie cech starzenia się układu odpornościowego może pomóc w zapobieganiu chorobom związanym ze starzeniem się lub przynajmniej złagodzić ich objawy.
Do pewnego stopnia sami możemy modyfikować komórki systemu immunologicznego
Jedno ze podejść polega na bezpośredniej walce ze starzejącymi się komórkami odpornościowymi za pomocą leków. Mają one na celu usunięcie lub zablokowanie wydzielanych przez nie czynników zapalnych. „Od dawna wiadomo, że u ludzi starzejące się komórki odpornościowe można w dużym stopniu modyfikować” – powiedziała Niedernhofer w rozmowie dziennikarzem Nature. Do pewnego stopnia nie potrzeba do tego farmakologii, bo sami możemy modyfikować zmiany: nie palić, uprawiać sport…
Zespół pod kierownictwem Niedernhofer chce też ustalić, który z wielu typów komórek odpornościowych ma największe znaczenie dla przyspieszania starzenia się organizmu. Wiedza na ten temat mogłaby pomóc w opracowaniu bardziej precyzyjnych terapii. Planuje przebadać naturalne produkty i leki już zatwierdzone do stosowania przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) pod kątem ich zdolności do interakcji z komórkami odpornościowymi w procesie starzenia.
Źródło: Nature
Czytaj też:
Jak żyć dłużej? Wskazówki ukryte w genach… gryzoni?
Specyficzne białka we krwi kluczem do wczesnego wykrywania demencji
