Международная команда под руководством ученых UCL определила новый механизм, который замедляет и может даже предотвратить естественное старение иммунных клеток — один из девяти « признаков старения ».

В публикации, опубликованной в журнале Nature Cell Biology , исследователи говорят, что открытие in vitro (клетки), подтвержденное на мышах, было «неожиданным», и считают, что использование этого механизма может продлить жизнь иммунной системы, позволяя людям жить здоровее и дольше, а также клиническое применение при таких заболеваниях, как рак и деменция.

Объясняя исследование, ведущий автор, доктор Алессио Ланна, почетный профессор Медицинского отделения Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сказал: «Иммунные клетки постоянно находятся в состоянии повышенной готовности, всегда готовы бороться с патогенами. Чтобы быть эффективными, они также должны сохраняться в организме в течение десятилетий». но стратегии, используемые для осуществления этой пожизненной защиты, в значительной степени неизвестны.

«В этом исследовании мы стремились выяснить, какие существуют механизмы, обеспечивающие долголетие клеткам иммунной системы, известным как Т-клетки , при инициации иммунного ответа против антигена — чужеродного вещества, распознаваемого механизмами защиты иммунной системы. тело.»

Почему стареет иммунная система

Каждая из хромосом, присутствующая во всех клетках, содержит защитный колпачок, называемый теломерой; определенная последовательность ДНК, которая повторяется тысячи раз. Последовательность имеет две цели: во-первых, она защищает кодирующие области хромосом и предотвращает их повреждение, а во-вторых, она действует как часы старения, которые контролируют количество репликаций (также известных как деления), которые может сделать клетка.

NOW Foods, жидкий хлорофилл, аромат натуральной мяты, 473 мл (16 жидк. унций)

В Т-клетках (разновидность лейкоцитов или иммунных клеток), как и в большинстве клеток, теломеры становятся все короче и короче (истертание теломер) с каждым последующим клеточным делением. Как только теломеры достигают критической длины, клетка прекращает делиться и вступает в процесс старения — процесса утилизации иммунной системой или сохранения в измененном, дисфункциональном состоянии.

Иммунная система перестает функционировать эффективно, что приводит к возникновению хронических инфекций, раковых заболеваний и смерти. Истощение теломер было описано как один из «признаков старения».

Результаты исследования

В исследовании in vitro исследователи инициировали иммунный ответ Т-лимфоцитов против микроба (чужеродная инфекция). Неожиданно они обнаружили реакцию переноса теломер между двумя типами лейкоцитов во «внеклеточных везикулах» (маленьких частицах, облегчающих межклеточную связь). Антигенпрезентирующая клетка (АРС), состоящая из В-клеток, дендритных клеток или макрофагов, функционировала как «донор теломер» для Т-лимфоцита – клетки-реципиента теломер. После переноса теломер Т-клетка-реципиент стала долгоживущей и обладала свойствами памяти и стволовых клеток, что позволило Т-клетке защитить хозяина от летальной инфекции в долгосрочной перспективе.

Реакция переноса теломер удлиняла определенные теломеры примерно в 30 раз больше, чем удлинение, вызываемое теломеразой. Теломераза — это единственный ДНК-синтезирующий фермент, который отвечает за поддержание теломер в стволовых клетках, клетках иммунной системы и содержится в тканях плода, репродуктивных клетках и сперме. Однако он не выполняет эту функцию в других клетках, что приводит к истощению теломер. Даже в иммунных клетках, где фермент активен от природы, непрерывные иммунные реакции вызывают прогрессирующую инактивацию теломеразы, что приводит к укорочению теломер, когда клетки перестают делиться и происходит репликативное старение.

Реакция переноса теломер между иммунными клетками дополняет открытие теломеразы, удостоенное Нобелевской премии, и показывает, что клетки способны обмениваться теломерами как способ регулирования длины хромосом до того, как теломераза начнет действовать. Возможно, старение можно замедлить или вылечить, просто пересадив теломеры».

Д-р Алессио Ланна, почетный профессор медицинского отделения UCL

Использование нового механизма

Обнаружив новый «антивозрастной» механизм, та же исследовательская группа установила, что теломерные внеклеточные везикулы могут быть очищены от крови и при добавлении к Т-клеткам проявляют омолаживающую активность в иммунной системе как человека, так и мыши.

Исследователи обнаружили (в клетках человека и мышей), что препараты очищенных внеклеточных везикул можно вводить отдельно или в сочетании с вакциной, и это продлевает длительную иммунную защиту, которая, в принципе, может избежать необходимости ревакцинации.

В качестве альтернативы, реакция переноса «донора теломер» может быть усилена непосредственно в клетках. Хотя необходимы дополнительные исследования, ученые говорят, что они иллюстрируют возможности новых форм профилактической (превентивной) терапии иммунного старения и старения.

Профессор Ланна заключил: «Биология теломер изучается более 40 лет. В течение десятилетий единственный фермент, теломераза, считался единственным механизмом, ответственным за удлинение и поддержание теломер в клетках. не требуют теломеразы для удлинения теломер и действуют, когда теломераза все еще неактивна в клетке».