Cercetătorii descoperă receptorul celular imun care accelerează îmbătrânirea organelor
Îmbătrânirea este un proces inevitabil, dar cercetările recente sugerează că o anumită categorie de celule imune joacă un rol semnificativ în acest proces.
Un studiu realizat pe șoareci și celule umane de către cercetătorii de la Stanford Medicine pune accent pe incapacitatea crescută a unei tipuri de celule imune de a absorbi o altă categorie de celule imune, pe măsură ce înaintăm în vârstă.
Macrofagele rezidente în țesuturi se dovedesc a fi coordonatori centrali ai declinului organelor legat de vârstă. Blocarea unui singur receptor de pe aceste celule a conservat tinerețea mai multor organe în șoareci, inclusiv creierul, inima, mușchii scheletici, ficatul, splina, măduva osoasă, rinichii și colonul.
Receptorul se leagă specific de un hormon cunoscut pentru provocarea inflamației și durerii atât la oameni, cât și la șoareci.
În cazul șoarecilor, dezactivarea selectivă a acestui receptor doar pe macrofagele rezidente în țesuturi a împiedicat afecțiunile cronice induse de inflamație legate de vârstă, inclusiv slăbiciunea, acumularea excesivă de grăsime și problemele cardiace; de asemenea, a încetinit semnificativ declinul cognitiv, a afirmat Katrin Andreasson.
„Am încercat să descoperim de ce îmbătrânim. Acum știm cel puțin un motiv important”, a spus Andreasson.
Rezultatele studiului sunt detaliate într-un articol ce urmează a fi publicat online pe 16 iulie în revista Science. Andreasson este autorul senior, iar autorul principal este Jessy Tan.
Această descoperire clarifică contribuția semnificativă a inflamației sistemice la îmbătrânire și la debilități care o însoțesc. De asemenea, sugerează o abordare farmaceutică care ar putea restrânge inevitabila înaintare a organelor spre senescență, prelungind durata noastră de sănătate.
Celulele imune sunt cele mai abundente celule albe din sângele nostru, iar neutrofilele sunt principalii noștri respondenți de primă linie. Aceste celule sunt produse în măduva osoasă și circulă în fluxul sanguin, unde, dacă întâlnesc un patogen, devin extrem de active, eliberând substanțe chimice toxice.
Neutrofilele au o viață foarte scurtă, de obicei supraviețuind mai puțin de 24 de ore. Aproape 90% din neutrofilele circulante ajung în ficat, splină și măduva osoasă, unde sunt eliminate de alte celule imune.
Acest proces de eliminare a neutrofilelor este crucial. La animalele în vârstă, majoritatea neutrofilelor care nu au intrat în luptă trec rapid într-o stare de senescență, având un impact negativ asupra celulelor învecinate.
„Neutrofilele senescente distrug țesuturile noastre”, a declarat Andreasson. „Eliminarea acestor celule este esențială pentru prevenirea inflamației cronice.”
Macrofagele, un alt tip de celule imune, au roluri diverse, inclusiv cele de soldați, constructori, medici și colectori de gunoi. Ele curăță țesuturile de patogeni și celule moarte, inclusiv neutrofilele.
Macrofagele rezidente în țesuturi sunt lungi și omniprezente, ocupând locuri în fiecare organ al corpului. O responsabilitate principală a acestora este să absoarbă celulele senescente, inclusiv neutrofilele care au început să arate semne de îmbătrânire.
Cu toate acestea, macrofagele rezidente în țesuturi îmbătrânesc și ele, devenind mai puțin eficiente în curățarea celulelor senescente.
Celulele imune produc hormoni numiți prostaglandine, iar una dintre aceste prostaglandine, PGE2, are efecte diverse asupra celulelor, în funcție de receptorii exprimați pe suprafața acestora.
Pe măsură ce îmbătrânim, producția de PGE2 și concentrația receptorului EP2 pe macrofagele rezidente în țesuturi cresc, ceea ce duce la o influență pro-inflamatorie crescută. Această stimulare inflamatorie continuă afectează capacitatea macrofagelor de a absorbi neutrofilele, ceea ce duce la acumularea acestora în țesuturi.
Andreasson și colegii săi au demonstrat anterior că, odată cu înaintarea în vârstă, macrofagele rezidente în țesuturi suferă o scădere lentă a metabolismului energetic, afectându-le performanța.
În noul studiu, cercetătorii au arătat că atunci când receptorul EP2 nu mai este prezent pe suprafața macrofagelor rezidente în țesuturi sau când acesta este blocat de un medicament, declinul performanței nu mai apare.
Laboratorul lui Andreasson a bioinginerizat un șoarece în care gena care codifică EP2 a fost eliminată doar din macrofagele rezidente în țesuturi. Această dispariție a receptorului EP2 a revigorat procesul de absorbție a neutrofilelor.
Cercetătorii au studiat șoareci normali tineri (de 6-8 luni), corespunzând adolescenței timpurii a oamenilor, și șoareci normali mai în vârstă (de 23-25 luni), echivalenți cu oamenii în vârstă de 60-70 de ani.
Ei au identificat 71 de proteine în sânge, ale căror niveluri au fost semnificativ modificate la șoarecii normali mai în vârstă. Dintre acestea, 59 au rămas la niveluri tinere în șoarecii mai în vârstă fără EP2 pe macrofagele rezidente.
Ficatul, fiind unul dintre cele mai bogate organe în macrofage rezidente, joacă un rol major în modificările legate de îmbătrânire în chimia sângelui.
Neutrofilele senescente s-au acumulat în ficatul, splina și măduva osoasă a șoarecilor mai în vârstă, iar organele acestor șoareci fără receptor EP2 au păstrat numărul scăzut de neutrofile specific tinereții.
Acești șoareci au avut un aspect mai tânăr, o compoziție corporală mai sănătoasă și o performanță funcțională a organelor similară cu cea a șoarecilor tineri.
Eliminarea EP2 a redus inflamația în sânge, ficat, colon, inimă, rinichi și hipocamp (regiune a creierului asociată cu memorie și navigație) la șoarecii mai în vârstă.
Reducerea activității EP2 la șoarecii mai în vârstă a conservat și capacitățile lor de memorie, aceștia putând naviga prin labirinturi sau recunoaște obiecte întâlnite anterior aproape la fel de bine ca șoarecii tineri.
În prezent, nu există medicamente aprobate care să blocheze selectiv activitatea EP2, deși există mai multe medicamente care vizează PGE2. Medicamentele antiinflamatorii nesteroidiene blochează producția de PGE2, cum ar fi aspirina, dar toate afectează și alte prostaglandine
