Τα ανοσοποιητικό σύστημα είναι σαν μια καλά εκπαιδευμένη ταξιαρχία.

Κάθε μονάδα έχει μια μοναδική ειδικότητα. Ορισμένα κύτταρα σκοτώνουν απευθείας τους εχθρούς που εισβάλλουν. Άλλοι απελευθερώνουν πρωτεϊνικούς «δείκτες» για να προσελκύσουν τύπους κυττάρων του ανοσοποιητικού σε έναν στόχο. Μαζί, είναι μια τρομερή δύναμη που καταπολεμά τις βιολογικές απειλές - τόσο παθογόνα έξω από το σώμα όσο και καρκινικά ή γηρασμένα κύτταρα «ζόμπι» από μέσα.

Με την ηλικία, η συντροφικότητα χαλάει. Ορισμένες μονάδες φουντώνουν, προκαλώντας χρόνια φλεγμονή που προκαλεί όλεθρο στον εγκέφαλο και το σώμα. Αυτά τα κύτταρα αυξάνουν τον κίνδυνο άνοιας, καρδιακών παθήσεων και βαθμιαία χυμώνουν τους μύες. Άλλες μονάδες που μάχονται με νέα παθογόνα - όπως ένα νέο στέλεχος γρίπης - μειώνονται σιγά σιγά, καθιστώντας πιο δύσκολη την αποτροπή λοιμώξεων.

Όλα αυτά τα κύτταρα προέρχονται από μία μόνο πηγή: έναν τύπο βλαστοκυττάρων στο μυελό των οστών.

Αυτή την εβδομάδα, στο μια μελέτη δημοσιευτηκε σε Φύση, οι επιστήμονες λένε ότι αποκατέστησαν την ισορροπία μεταξύ των μονάδων σε ηλικιωμένα ποντίκια, επαναφέροντας το ανοσοποιητικό τους σύστημα σε μια νεανική κατάσταση. Χρησιμοποιώντας ένα αντίσωμα, η ομάδα στόχευσε έναν υποπληθυσμό βλαστοκυττάρων που τελικά εξελίσσεται στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που υποκρύπτουν τη χρόνια φλεγμονή. Τα αντισώματα δέσμευσαν πάνω σε στόχους και συγκέντρωσαν άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος για να τους εξαφανίσουν.

Σε ηλικιωμένα ποντίκια, η θεραπεία με μία δόση ενίσχυσε το ανοσοποιητικό τους σύστημα. Όταν προκλήθηκαν με ένα εμβόλιο, τα ποντίκια δημιούργησαν μια ισχυρότερη ανοσολογική απόκριση από τους συνομηλίκους τους που δεν είχαν λάβει θεραπεία και καταπολέμησαν εύκολα τις μεταγενέστερες ιογενείς λοιμώξεις.

Η αναζωογόνηση του ανοσοποιητικού συστήματος δεν αφορά μόνο την αντιμετώπιση των παθογόνων. Ένα γηρασμένο ανοσοποιητικό σύστημα αυξάνει τον κίνδυνο εμφάνισης κοινών ιατρικά προβλήματα που σχετίζονται με την ηλικία, όπως άνοια, εγκεφαλικό επεισόδιο και καρδιακές προσβολές.

«Η εξάλειψη των υποκείμενων παραγόντων της γήρανσης είναι κεντρικής σημασίας για την πρόληψη αρκετών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία». Έγραψε οι επιστήμονες βλαστοκυττάρων Δρ. Yasar Arfat Kasu και Robert Signer στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, οι οποίοι δεν συμμετείχαν στη μελέτη. Η παρέμβαση «θα μπορούσε επομένως να έχει τεράστιο αντίκτυπο στην ενίσχυση της ανοσίας, στη μείωση της συχνότητας και της σοβαρότητας των χρόνιων φλεγμονωδών ασθενειών και στην πρόληψη των αιματολογικών διαταραχών».

Διαδοχή Βλαστοκυττάρων

Όλα τα αιμοσφαίρια προέρχονται από μία μόνο πηγή: αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα ή βλαστοκύτταρα αίματος, που βρίσκονται στο μυελό των οστών.

Μερικά από αυτά τα βλαστοκύτταρα γίνονται τελικά «μαχητικά» λευκά αιμοσφαίρια, συμπεριλαμβανομένων των φονικών Τ κυττάρων που -σύμφωνα με το όνομά τους- καταστρέφουν άμεσα καρκινικά κύτταρα και λοιμώξεις. Άλλα γίνονται Β κύτταρα που αντλούν αντισώματα για να επισημάνουν τους εισβολείς για εξάλειψη. Αυτή η μονάδα του ανοσοποιητικού συστήματος ονομάζεται «προσαρμοστική» επειδή μπορεί να αντιμετωπίσει νέους εισβολείς που δεν έχει δει ποτέ το σώμα.

Ακόμη περισσότερα βλαστοκύτταρα αίματος μεταμορφώνονται σε μυριάδες άλλους τύπους ανοσοκυττάρων — συμπεριλαμβανομένων αυτών που κυριολεκτικά τρώνε τους εχθρούς τους. Αυτά τα κύτταρα σχηματίζουν την έμφυτη ανοσοποιητική μονάδα, η οποία είναι παρούσα κατά τη γέννηση και η πρώτη γραμμή άμυνας σε όλη τη διάρκεια της ζωής μας.

Σε αντίθεση με τους προσαρμοστικούς συντρόφους τους, οι οποίοι στοχεύουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τους εισβολείς, η έμφυτη μονάδα χρησιμοποιεί μια στρατηγική «κάψτε τα όλα» για να καταπολεμήσει τις λοιμώξεις αυξάνοντας την τοπική φλεγμονή. Είναι ένα δίκοπο μαχαίρι. Ενώ είναι χρήσιμο στη νεολαία, με την ηλικία η μονάδα γίνεται κυρίαρχη, προκαλώντας χρόνια φλεγμονή που βλάπτει σταδιακά το σώμα.

Ο λόγος για αυτό μπορεί να βρεθεί στην προέλευση των βλαστοκυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.

Τα βλαστοκύτταρα του αίματος διατίθενται σε πολλούς τύπους. Μερικοί παράγουν εξίσου και τις δύο ανοσολογικές μονάδες. άλλοι είναι προκατειλημμένοι προς την έμφυτη μονάδα. Με την ηλικία, το τελευταίο αναλαμβάνει σταδιακά, αυξάνοντας τη χρόνια φλεγμονή μειώνοντας παράλληλα την προστασία έναντι νέων παθογόνων μικροοργανισμών. Αυτός είναι, εν μέρει, ο λόγος για τον οποίο συνιστάται στους ηλικιωμένους να κάνουν νέα εμβόλια κατά της γρίπης και γιατί ήταν πρώτοι στη σειρά για τον εμβολιασμό κατά του Covid-19.

Η νέα μελέτη περιγράφει μια πρακτική προσέγγιση για την εξισορρόπηση του γηρασμένου ανοσοποιητικού συστήματος. Χρησιμοποιώντας μια θεραπεία που βασίζεται σε αντισώματα, οι επιστήμονες εξάλειψαν απευθείας τον πληθυσμό των βλαστοκυττάρων που οδηγούν σε χρόνια φλεγμονή.

Λουτρό αίματος

Όπως τα περισσότερα κύτταρα, τα βλαστοκύτταρα του αίματος έχουν ένα μοναδικό δακτυλικό αποτύπωμα - ένα σύνολο πρωτεϊνών που διακοσμούν τις επιφάνειές τους. Ένα υποσύνολο των κυττάρων, που ονομάζονται my-HSCs, είναι πιο πιθανό να παράγουν κύτταρα στο έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο πυροδοτεί χρόνια φλεγμονή με την ηλικία.

Με την εξόρυξη πολλαπλών συνόλων δεδομένων γονιδιακής έκφρασης από βλαστοκύτταρα αίματος, η ομάδα βρήκε τρεις δείκτες πρωτεΐνης που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν για να αναγνωρίσουν και να στοχεύσουν τα κύτταρα my-HSCs σε ηλικιωμένα ποντίκια. Στη συνέχεια κατασκεύασαν ένα αντίσωμα για να στοχεύουν τα κύτταρα για εξάλειψη.

Μόλις μια εβδομάδα μετά την έγχυση του σε ηλικιωμένα ποντίκια, το αντίσωμα είχε μειώσει τον αριθμό των κυττάρων myHSC στο μυελό των οστών τους χωρίς να βλάψει άλλα βλαστοκύτταρα του αίματος. Μια γενετική εξέταση επιβεβαίωσε ότι το ανοσοποιητικό προφίλ των ποντικών έμοιαζε περισσότερο με αυτό των νεαρών ποντικών.

Η θεραπεία με μία δόση διήρκεσε "κτυπητάμακροχρόνια, έγραψαν οι Kasu και Signer. Μία μόνο ένεση μείωσε τα ενοχλητικά βλαστοκύτταρα για τουλάχιστον δύο μήνες—περίπου το ένα δωδέκατο της διάρκειας ζωής ενός ποντικού. Με τα my-HSCs να μην κυριαρχούν πλέον, τα υγιή βλαστοκύτταρα του αίματος κέρδισαν έδαφος στο εσωτερικό του μυελού των οστών. Για τουλάχιστον τέσσερις μήνες, τα ποντίκια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία παρήγαγαν περισσότερα κύτταρα στην προσαρμοστική ανοσοποιητική μονάδα από ό,τι οι ομοίως ηλικιωμένοι συνομήλικοί τους, ενώ είχαν λιγότερη συνολική φλεγμονή.

Ως απόλυτο τεστ, η ομάδα προκάλεσε ηλικιωμένα ποντίκια με έναν δύσκολο ιό. Για να νικηθεί η μόλυνση, πολλά συστατικά του προσαρμοστικού ανοσοποιητικού συστήματος έπρεπε να ανεβάσουν στροφές και να λειτουργήσουν συντονισμένα.

Μερικά ηλικιωμένα ποντίκια έλαβαν εμβόλιο και θεραπεία με αντισώματα. Άλλοι έλαβαν μόνο το εμβόλιο. Όσοι υποβλήθηκαν σε θεραπεία με το αντίσωμα παρουσίασαν μεγαλύτερη προστατευτική ανοσοαπόκριση. Όταν τους χορηγήθηκε μια δόση του ιού, το ανοσοποιητικό τους σύστημα στρατολόγησε γρήγορα προσαρμοστικά ανοσοκύτταρα και καταπολέμησε τη λοίμωξη - ενώ όσοι έλαβαν μόνο το εμβόλιο δυσκολεύτηκαν.

Επαναφορά υπολοίπου

Η μελέτη δείχνει ότι δεν είναι όλα τα βλαστοκύτταρα του αίματος ίδια. Η εξάλειψη αυτών που προκαλούν φλεγμονή αλλάζει άμεσα τη βιολογική «ηλικία» ολόκληρου του ανοσοποιητικού συστήματος, επιτρέποντάς του να αντιμετωπίζει καλύτερα τις επιβλαβείς αλλαγές στο σώμα και να καταπολεμά τις λοιμώξεις.

Όπως ένας κάδος σκουπιδιών που διαρρέει, τα έμφυτα κύτταρα του ανοσοποιητικού μπορούν να απορρίψουν φλεγμονώδη μόρια στη γειτονιά τους. Καθαρίζοντας την πηγή, το αντίσωμα θα μπορούσε επίσης να έχει αλλάξει το περιβάλλον στο οποίο ζουν τα κύτταρα, έτσι ώστε να είναι καλύτερα σε θέση να ευδοκιμήσουν κατά τη γήρανση.

Επιπλέον, το ανοσοποιητικό σύστημα είναι ένα «μάτι στον ουρανό» για την παρακολούθηση του καρκίνου. Η αναζωογόνηση της ανοσοποιητικής λειτουργίας θα μπορούσε να αποκαταστήσει τα συστήματα επιτήρησης που απαιτούνται για την εξάλειψη των καρκινικών κυττάρων. Η θεραπεία με αντισώματα εδώ θα μπορούσε δυνητικά να συνοδεύεται από θεραπεία με CAR T ή κλασικές αντικαρκινικές θεραπείες, όπως η χημειοθεραπεία, ως μια γροθιά κατά της νόσου.

Αλλά δεν έρχεται σύντομα στις κλινικές. Χωρίς απροσδόκητες αναποδιές ή ρυθμιστικούς λόξυγγας, εκτιμά η ομάδα τρία έως πέντε χρόνια πριν από τη δοκιμή σε ανθρώπους. Ως επόμενο βήμα, προσπαθούν να επεκτείνουν τη θεραπεία για την αντιμετώπιση άλλων διαταραχών που σχετίζονται με δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος.

Image Credit: Volker Brinkmann

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://singularityhub.com/2024/03/29/a-new-treatment-rejuvenates-aging-immune-systems-in-elderly-mice/