Un comutator imun ar putea influența procesul de îmbătrânire în întregul organism
Îmbătrânirea se desfășoară la viteze diferite de la o persoană la alta, dar, în cele din urmă, afectează pe toată lumea.
Cercetările recente de la Stanford Medicine, efectuate pe șoareci și celule umane, indică o deficiență specifică în sistemul imunitar care ar putea ajuta la explicarea acestui fenomen.
Studiul a arătat că macrofagele rezidente tisulare, un tip de celule imune care trăiesc permanent în organe, devin din ce în ce mai puțin capabile să elimine o altă clasă de celule imune pe măsură ce îmbătrânesc. Acest declin pare să contribuie la îmbătrânirea organismului în ansamblu.
Cercetătorii au blocat un singur receptor de pe aceste macrofage, iar mai multe organe la șoareci au păstrat caracteristici mai tinere. Efectele au fost observate în creier, inimă, mușchiul scheletic, ficat, splină, măduva osoasă, rinichi și colon. Receptorul răspunde de obicei la un hormon implicat în inflamație și durere atât la șoareci, cât și la oameni.
Dezactivarea receptorului în mod specific în macrofagele rezidente tisulare a protejat șoarecii de mai multe probleme asociate cu inflamația cronică și îmbătrânirea, inclusiv fragilitate, acumulare excesivă de grăsime și probleme cardiace. Declinele cognitive au fost, de asemenea, considerabil reduse, a declarat Katrin Andreasson. „Am încercat să înțelegem de ce îmbătrânim. Acum știm cel puțin un motiv major pentru asta.”
Rezultatele sunt prezentate într-un articol publicat în Science. Andreasson este autorul senior, iar Jessy Tan este autorul principal al studiului.
Aceste descoperiri oferă o nouă perspectivă asupra rolului important pe care inflamația cronică, la nivelul întregului organism, îl joacă în procesul de îmbătrânire și problemele de sănătate asociate. De asemenea, sugerează o potențială strategie medicamentosă care ar putea încetini deteriorarea legată de vârstă a organelor și, poate, extinde numărul de ani în care oamenii rămân sănătoși.
Neutrofilele sunt cele mai abundente celule albe din sânge și servesc ca răspunsuri esențiale ale organismului. Acestea sunt produse în măduva osoasă și intră în fluxul sanguin, unde patrulează pentru a detecta amenințări bacteriene, virale și fungice.
Când neutrofilele întâlnesc patogeni, pot elibera substanțe toxice și chiar se pot autodistruge, formând capcane biologice în jurul microbilor invadatori. Aceste celule au o durată de viață scurtă, supraviețuind maximum 24 de ore, deși 12 ore este mai tipic. Aproximativ 90% din neutrofilele circulante ajung în ficat, splină și măduva osoasă, unde alte celule imune le elimină.
Acest proces de eliminare devine deosebit de important pe măsură ce organismul îmbătrânește. La animalele în vârstă, majoritatea neutrofilelor care nu întâlnesc un patogen intră rapid în senescență, un stadiu disfuncțional în care pot elibera substanțe chimice dăunătoare ce afectează celulele din jur și promovează inflamația.
Numărul neutrofilelor crește odată cu vârsta, iar o proporție tot mai mare dintre acestea devin senescente. „Neutrofilele senescente ne distrug țesuturile”, a declarat Andreasson. „Eliminarea acestor celule este esențială pentru prevenirea inflamației cronice.”
Macrofagele sunt responsabile pentru mare parte din această curățare. Aceste celule imune versatile luptă împotriva patogenilor, coordonează răspunsurile altor celule și eliberează factori de creștere care ajută la repararea țesuturilor deteriorate.
Ele elimină, de asemenea, celulele moarte și disfuncționale. „Ele sunt echipa de curățenie a organismului. O mulțime din acele deșeuri sunt celule defuncte”, a spus Andreasson.
O mare parte din acest deșeu celular constă în neutrofile, cu aproximativ 100 de miliarde dintre ele care trebuie curățate în fiecare zi.
Există mai multe tipuri de macrofage. Macrofagele rezidente tisulare sunt celule neobișnuit de longevive care se stabilizează în organe în timpul dezvoltării fetale. Odată stabilite, acestea rămân în organe pe tot parcursul vieții și se adaptează pentru a îndeplini sarcini specializate în fiecare locație.
Una dintre cele mai importante responsabilități ale lor este înghițirea celulelor senescente. Descoperirile recente arată că neutrofilele sunt ținte deosebit de semnificative. Aproximativ 100 de miliarde de neutrofile sunt produse zilnic, iar acestea încep să arate semne de senescență după doar 8 până la 12 ore de la intrarea în fluxul sanguin. (Neutrofilele care nu au ajuns încă la senescență, dar au trăit suficient de mult și au văzut suficiente lucruri pentru a emite „banderole de predare” pe suprafața lor celulară, sunt o țintă validă.)
Problema este că macrofagele rezidente tisulare însăși se deteriorează odată cu vârsta. Andreasson și colegii săi au raportat într-un studiu din 2021 publicat în Nature că aceste celule imune longevive devin din ce în ce mai vulnerabile la inflamație pe măsură ce animalele îmbătrânesc. Acestea pot contribui, la rândul lor, la inflamația respectivă.
Un semnal inflamator devine mai puternic odată cu înaintarea în vârstă. O parte importantă a acestui proces implică prostaglandinele, hormoni produși de celulele imune. Unul dintre cele cinci tipuri, numit PGE2, poate afecta celulele în moduri diferite, în funcție de receptorii prezenți pe suprafețele lor.
Un receptor pentru PGE2, cunoscut sub numele de EP2, promovează puternic inflamația. Macrofagele rezidente tisulare conțin cantități mari de EP2. Producția de PGE2 crește ca răspuns la infecții, leziuni și substanțe toxice, inclusiv compuși produși pe măsură ce organismul îmbătrânește. Lucrările anterioare ale cercetătorilor au arătat că nivelurile de PGE2 cresc substanțial în timp. În același timp, macrofagele rezidente tisulare dezvoltă concentrații mai mari de EP2.
Împreună, aceste schimbări creează un proces de feedback dăunător. Activitatea PGE2 crescută stimulează în mod repetat receptorii EP2 de pe macrofagele rezidente tisulare. Studiul recent a descoperit că această stimulare slăbește capacitatea macrofagelor de a înghiți neutrofilele.
Astfel, neutrofilele senescente încep să se acumuleze în fluxul sanguin și în țesuturi. Cercetările anterioare ale grupului condus de Andreasson au arătat, de asemenea, că metabolismul energetic al macrofagelor rezidente tisulare se deteriorează treptat odată cu vârsta. „Odată ce acest lucru începe, există o scădere constantă a performan
