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Um novo tratamento rejuvenesce sistemas imunológicos envelhecidos em ratos idosos

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NOSSO sistema imunológico é como uma brigada bem treinada.

Cada unidade possui uma especialidade única. Algumas células matam diretamente os inimigos invasores; outros liberam “marcadores” de proteínas para atrair tipos de células imunológicas para um alvo. Juntos, eles são uma força formidável que combate ameaças biológicas – tanto patógenos de fora do corpo quanto câncer ou células “zumbis” senescentes de dentro.

Com a idade, a camaradagem se desfaz. Algumas unidades surgem, causando inflamação crônica que causa estragos no cérebro e no corpo. Essas células aumentam o risco de demência, doenças cardíacas e enfraquecem gradualmente os músculos. Outras unidades que combatem novos agentes patogénicos – como uma nova estirpe de gripe – diminuem lentamente, tornando mais difícil evitar infecções.

Todas essas células vêm de uma única fonte: um tipo de célula-tronco na medula óssea.

Esta semana, em um estudo publicado em Natureza, os cientistas dizem que restauraram o equilíbrio entre as unidades em ratos idosos, revertendo o seu sistema imunitário para um estado jovem. Usando um anticorpo, a equipe teve como alvo uma subpopulação de células-tronco que eventualmente se transforma em células imunológicas subjacentes à inflamação crônica. Os anticorpos agarraram-se aos alvos e reuniram outras células do sistema imunológico para eliminá-los.

Em ratos idosos, o tratamento único revigorou o sistema imunológico. Quando desafiados com uma vacina, os ratos geraram uma resposta imunitária mais forte do que os seus pares não tratados e combateram prontamente infecções virais posteriores.

Rejuvenescer o sistema imunológico não envolve apenas combater os patógenos. Um sistema imunológico envelhecido aumenta o risco de doenças comuns problemas médicos relacionados à idade, como demência, acidente vascular cerebral e ataques cardíacos.

“Eliminar os factores subjacentes ao envelhecimento é fundamental para prevenir várias doenças relacionadas com a idade”, escreveu cientistas de células-tronco Drs. Yasar Arfat Kasu e Robert Signer, da Universidade da Califórnia, em San Diego, que não estiveram envolvidos no estudo. A intervenção “poderia, portanto, ter um impacto descomunal no aumento da imunidade, na redução da incidência e gravidade de doenças inflamatórias crónicas e na prevenção de doenças sanguíneas”.

Sucessão de células-tronco

Todas as células sanguíneas surgem de uma única fonte: células-tronco hematopoiéticas, ou células-tronco do sangue, que residem na medula óssea.

Algumas destas células estaminais acabam por se tornar glóbulos brancos “combatentes”, incluindo células T assassinas que – fiel ao seu nome – destroem diretamente células cancerígenas e infecções. Outros tornam-se células B que bombeiam anticorpos para marcar invasores para eliminação. Esta unidade do sistema imunitário é apelidada de “adaptativa” porque pode enfrentar novos intrusos que o corpo nunca viu.

Ainda mais células-tronco sanguíneas se transformam em uma miríade de outros tipos de células imunológicas – incluindo aquelas que literalmente comem seus inimigos. Estas células formam a unidade imunitária inata, que está presente desde o nascimento e é a primeira linha de defesa ao longo da vida.

Ao contrário dos seus camaradas adaptativos, que visam mais precisamente os invasores, a unidade inata utiliza uma estratégia de “queimar tudo” para combater infecções, aumentando a inflamação local. É uma faca de dois gumes. Embora útil na juventude, com a idade a unidade torna-se dominante, causando inflamação crónica que danifica gradualmente o corpo.

A razão para isso pode ser encontrada nas origens das células-tronco do sistema imunológico.

As células-tronco do sangue vêm em vários tipos. Alguns produzem ambas as unidades imunológicas igualmente; outros são tendenciosos para a unidade inata. Com a idade, este último gradualmente assumir, aumentando a inflamação crônica e diminuindo a proteção contra novos patógenos. É, em parte, por isso que os idosos são aconselhados a tomar novas vacinas contra a gripe e são os primeiros na fila para a vacinação contra a Covid-19.

O novo estudo descreve uma abordagem prática para reequilibrar o sistema imunológico envelhecido. Usando uma terapia baseada em anticorpos, os cientistas destruíram diretamente a população de células-tronco que leva à inflamação crônica.

Banho de sangue

Tal como a maioria das células, as células estaminais do sangue têm uma impressão digital única – um conjunto de proteínas que pontilham as suas superfícies. Um subconjunto de células, denominado my-HSCs, tem maior probabilidade de produzir células do sistema imunológico inato, o que desencadeia inflamação crônica com a idade.

Ao extrair vários conjuntos de dados de expressão gênica de células-tronco do sangue, a equipe encontrou três marcadores de proteínas que poderiam usar para identificar e direcionar células my-HSCs em camundongos idosos. Eles então desenvolveram um anticorpo para atingir as células para eliminação.

Apenas uma semana após a infusão em ratos idosos, o anticorpo reduziu o número de células myHSC na medula óssea sem danificar outras células estaminais do sangue. Uma triagem genética confirmou que o perfil imunológico dos camundongos era mais parecido com o de camundongos jovens.

O tratamento único durou “surpreendentemente”Por muito tempo, escreveram Kasu e Signer. Uma única injeção reduziu as células-tronco problemáticas por pelo menos dois meses – aproximadamente um décimo segundo da vida útil de um camundongo. Com os my-HSCs não mais dominantes, as células-tronco sanguíneas saudáveis ​​ganharam espaço dentro da medula óssea. Durante pelo menos quatro meses, os ratos tratados produziram mais células na unidade imunitária adaptativa do que os seus pares com idade semelhante, embora tivessem menos inflamação geral.

Como teste final, a equipe desafiou ratos idosos com um vírus difícil. Para vencer a infecção, vários componentes do sistema imunológico adaptativo tiveram que acelerar e trabalhar em conjunto.

Alguns ratos idosos receberam uma vacina e tratamento com anticorpos. Outros receberam apenas a vacina. Aqueles tratados com o anticorpo desenvolveram uma resposta imune protetora maior. Quando receberam uma dose do vírus, os seus sistemas imunitários recrutaram rapidamente células imunitárias adaptativas e combateram a infecção – enquanto aqueles que receberam apenas a vacina tiveram dificuldades.

Restabelecendo o equilíbrio

O estudo mostra que nem todas as células-tronco do sangue são iguais. A eliminação daqueles que causam inflamação altera diretamente a “idade” biológica de todo o sistema imunológico, permitindo-lhe enfrentar melhor as alterações prejudiciais no corpo e combater as infecções.

Como uma lata de lixo vazando, as células do sistema imunológico inato podem despejar moléculas inflamatórias em sua vizinhança. Ao limpar a fonte, o anticorpo também poderia ter mudado o ambiente em que as células vivem, para que possam prosperar melhor durante o envelhecimento.

Além disso, o sistema imunológico é um “olho no céu” para monitorar o câncer. Reviver a função imunológica poderia restaurar os sistemas de vigilância necessários para eliminar as células cancerígenas. O tratamento com anticorpos aqui poderia potencialmente se associar à terapia CAR T ou às terapias anticancerígenas clássicas, como a quimioterapia, como um golpe duplo contra a doença.

Mas não chegará às clínicas tão cedo. Sem contratempos inesperados ou soluços regulatórios, a equipe estima três a cinco anos antes de testar em pessoas. Como próximo passo, eles pretendem expandir a terapia para combater outros distúrbios relacionados ao mau funcionamento do sistema imunológico.

Crédito de imagem: Volker Brinkmann

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