Un nou tratament întinerește sistemul imunitar îmbătrânit la șoarecii în vârstă

Un nou tratament întinerește sistemul imunitar îmbătrânit la șoarecii în vârstă

Marca temporală: 29 martie 2024, ora 1:32
Un nou tratament întinerește sistemele imunitare îmbătrânite la șoarecii în vârstă PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

Our sistemului imunitar este ca o brigadă bine pregătită.

Fiecare unitate are o specialitate unică. Unele celule ucid direct inamicii invadatori; alții eliberează „markeri” proteici pentru a atrage tipurile de celule imune către o țintă. Împreună, sunt o forță formidabilă care luptă împotriva amenințărilor biologice - atât agenții patogeni din exteriorul corpului, cât și celulele canceroase sau senescente „zombie” din interior.

Odată cu vârsta, camaraderia se rupe. Unele unități se aprind, provocând inflamație cronică care face ravagii în creier și corp. Aceste celule cresc riscul de demență, boli de inimă și treptat mușchi. Alte unități care luptă cu noi agenți patogeni, cum ar fi o nouă tulpină de gripă, se diminuează încet, făcând mai dificilă prevenirea infecțiilor.

Toate aceste celule provin dintr-o singură sursă: un tip de celulă stem din măduva osoasă.

Săptămâna aceasta, în un studiu publicat în Natură, oamenii de stiinta spun ca au restabilit echilibrul intre unitati la soareci in varsta, revenind sistemul imunitar la o stare tinereasca. Folosind un anticorp, echipa a vizat o subpopulație de celule stem care se dezvoltă în cele din urmă în celulele imunitare care stau la baza inflamației cronice. Anticorpii s-au prins pe ținte și au adunat alte celule imunitare pentru a le șterge.

La șoarecii în vârstă, tratamentul cu o singură injecție le-a revigorat sistemul imunitar. Când au fost provocați cu un vaccin, șoarecii au generat un răspuns imunitar mai puternic decât colegii netratați și au luptat cu ușurință împotriva infecțiilor virale ulterioare.

Întinerirea sistemului imunitar nu înseamnă doar combaterea agenților patogeni. Un sistem imunitar îmbătrânit crește riscul de apariție comună probleme medicale legate de vârstă, cum ar fi demența, accidentul vascular cerebral și atacurile de cord.

„Eliminarea factorilor care stau la baza îmbătrânirii este esențială pentru prevenirea mai multor boli legate de vârstă.” scris oamenii de știință din celulele stem Dr. Yasar Arfat Kasu și Robert Signer de la Universitatea din California, San Diego, care nu au fost implicați în studiu. Intervenția „ar putea avea astfel un impact nemaipomenit asupra creșterii imunității, reducerea incidenței și severității bolilor inflamatorii cronice și prevenirea tulburărilor de sânge”.

Succesiunea de celule stem

Toate celulele sanguine provin dintr-o singură sursă: celulele stem hematopoietice sau celulele stem din sânge, care se află în măduva osoasă.

Unele dintre aceste celule stem devin în cele din urmă globule albe „luptătoare”, inclusiv celulele T ucigașe care – drept numelui lor – distrug direct celulele canceroase și infecțiile. Altele devin celule B care pompează anticorpi pentru a marca invadatorii pentru eliminare. Această unitate a sistemului imunitar este numită „adaptativă”, deoarece poate aborda noi intruși pe care organismul nu i-a văzut niciodată.

Încă mai multe celule stem din sânge se transformă în o mulțime de alte tipuri de celule imunitare, inclusiv cele care își mănâncă literalmente inamicii. Aceste celule formează unitatea imunitară înnăscută, care este prezentă la naștere și este prima linie de apărare de-a lungul vieții noastre.

Spre deosebire de camarazii lor adaptabili, care vizează mai precis invadatorii, unitatea înnăscută folosește o strategie de „ardere totul” pentru a lupta împotriva infecțiilor prin creșterea inflamației locale. Este o sabie cu două tăișuri. Deși este utilă în tinerețe, odată cu vârsta unitatea devine dominantă, provocând inflamații cronice care dăunează treptat organismului.

Motivul pentru aceasta poate fi găsit în originile celulelor stem ale sistemului imunitar.

Celulele stem din sânge vin în mai multe tipuri. Unii produc ambele unități imune în mod egal; altele sunt părtinitoare față de unitatea înnăscută. Odată cu vârsta, acesta din urmă preia treptat, crescând inflamația cronică, reducând în același timp protecția împotriva noilor agenți patogeni. Acesta este, în parte, motivul pentru care persoanele în vârstă sunt sfătuite să facă noi vaccinuri împotriva gripei și de ce au fost primii în rândul pentru vaccinarea împotriva Covid-19.

Noul studiu descrie o abordare practică pentru reechilibrarea sistemului imunitar îmbătrânit. Folosind o terapie pe bază de anticorpi, oamenii de știință au șters în mod direct populația de celule stem care duc la inflamație cronică.

Baie de sânge

La fel ca majoritatea celulelor, celulele stem din sânge au o amprentă digitală unică - un set de proteine ​​care le punctează suprafețele. Un subset de celule, denumit my-HSCs, are mai multe șanse să producă celule în sistemul imunitar înnăscut, care declanșează inflamația cronică odată cu vârsta.

Prin extragerea mai multor seturi de date despre expresia genică din celulele stem din sânge, echipa a găsit trei markeri de proteine ​​pe care i-ar putea folosi pentru a identifica și viza celulele my-HSC la șoarecii în vârstă. Apoi au conceput un anticorp pentru a viza celulele pentru eliminare.

La doar o săptămână după ce l-a infuzat în șoareci în vârstă, anticorpul a redus numărul de celule myHSC din măduva lor osoasă, fără a afecta alte celule stem din sânge. Un ecran genetic a confirmat că profilul imunitar al șoarecilor seamănă mai mult cu cel al șoarecilor tineri.

Tratamentul one-shot a durat”impresionant” lung, au scris Kasu și Signer. O singură injecție a redus celulele stem supărătoare timp de cel puțin două luni - aproximativ o doisprezece parte din durata de viață a unui șoarece. Odată cu my-HSC-urile care nu mai sunt dominante, celulele stem sanguine sănătoase au câștigat teren în interiorul măduvei osoase. Timp de cel puțin patru luni, șoarecii tratați au produs mai multe celule în unitatea imunitară adaptivă decât semenii lor de vârstă similară, având în același timp o inflamație generală mai mică.

Ca test final, echipa a provocat șoarecii în vârstă cu un virus dificil. Pentru a învinge infecția, mai multe componente ale sistemului imunitar adaptativ au trebuit să se întoarcă și să lucreze în mod concertat.

Unii șoareci în vârstă au primit un vaccin și un tratament cu anticorpi. Alții au primit doar vaccinul. Cei tratați cu anticorpi au generat un răspuns imun protector mai mare. Când i s-a administrat o doză de virus, sistemele lor imunitare au recrutat rapid celule imunitare adaptive și au luptat împotriva infecției, în timp ce cei care au primit doar vaccinul s-au luptat.

Restabilirea echilibrului

Studiul arată că nu toate celulele stem din sânge sunt la fel. Eliminarea celor care provoacă inflamație modifică în mod direct „vârsta” biologică a întregului sistem imunitar, permițându-i să abordeze mai bine schimbările dăunătoare din organism și să lupte împotriva infecțiilor.

La fel ca un coș de gunoi care curge, celulele imune înnăscute pot arunca molecule inflamatorii în vecinătatea lor. Prin curățarea sursei, anticorpul ar fi putut schimba și mediul în care trăiesc celulele, astfel încât acestea să fie mai capabile să prospere în timpul îmbătrânirii.

În plus, sistemul imunitar este un „ochi în cer” pentru monitorizarea cancerului. Revigorarea funcției imunitare ar putea restabili sistemele de supraveghere necesare pentru a elimina celulele canceroase. Tratamentul cu anticorpi de aici ar putea face echipă cu terapia CAR T sau cu terapiile anticancer clasice, cum ar fi chimioterapia, ca un pumn unu-doi împotriva bolii.

Dar nu va veni curând la clinici. Fără eșecuri neașteptate sau sughițuri de reglementare, estimează echipa de la trei la cinci ani înainte de testare pe oameni. Ca un pas următor, ei caută să extindă terapia pentru a aborda alte tulburări legate de funcționarea defectuoasă a sistemului imunitar.

Credit imagine: Volker Brinkmann

Timestamp-ul:

Mai mult de la Singularity Hub