Souvislost mezi buněčným stárnutím a mechanismy imunitního systému
Nová studie publikovaná v odborném časopise Nature Aging přináší poznatky o souvislosti mezi klesající schopností buněk udržovat vlastní integritu a oslabenou funkcí imunitního systému při odstraňování takzvaných senescentních buněk. Procesy buněčné senescence, kdy buňky přestanou dělit a začnou produkovat zánětlivé signály, jsou přirozenou součástí regenerace a hojení ran. S postupujícím věkem se však tyto buňky v tkáních hromadí, což vede k rozvoji zánětů, fibrózy a dalších patologických stavů.
Mechanismus chaperone-mediated autophagy
Výzkumný tým z Albert Einstein College of Medicine se zaměřil na proces zvaný chaperone-mediated autophagy (CMA). Jde o selektivní dráhu buněčného úklidu, při které protein HSC70 rozpozná poškozené nebo nesprávně poskládané proteiny a doručí je k receptoru LAMP2A na povrchu lysozomů k následné degradaci. Předchozí výzkumy naznačovaly, že aktivita tohoto procesu má tendenci s věkem klesat. Současná studie potvrdila, že buňky starších organismů nejsou schopny adekvátně zvýšit aktivitu CMA v reakci na nástup senescence, což mění jejich metabolickou rekonfiguraci a fenotyp.
Vliv na imunitní dozor
Výzkum ukázal, že nedostatečná funkce CMA vede k produkci specifických sekretů, které negativně ovlivňují okolní zdravé buňky i samotné imunitní buňky, konkrétně makrofágy. Tyto imunitní buňky, pokud samy trpí sníženou aktivitou CMA, vykazují sníženou schopnost rozpoznat a eliminovat senescentní buňky. Experimenty na myších modelech s cíleně vyřazeným proteinem LAMP2A v imunitních buňkách potvrdily, že zvířata s tímto deficitem vykazují pomalejší hojení ran a vyšší koncentraci senescentních buněk v tkáních.
Možnosti terapeutické intervence
V rámci testování možností, jak ovlivnit proces stárnutí tkání, vědci podávali starým myším látku CA77.1, která aktivuje dráhu CMA. Výsledky ukázaly, že u těchto jedinců došlo k poklesu markerů spojených se senescencí směrem k hodnotám naměřeným u mladších kontrolních skupin. V případě modelů idiopatické plicní fibrózy aplikace této látky v časné fázi po poškození plicní tkáně výrazně omezila rozvoj následné fibrózy.
Autoři studie uvádějí, že obnova buněčných recyklačních procesů představuje cestu, jak posílit přirozenou obranyschopnost organismu při eliminaci senescentních buněk. Budoucí výzkum se bude muset zaměřit na to, zda lze tento přístup bezpečně transformovat do terapeutických postupů u lidí trpících věkem podmíněnými onemocněními.