2 августа AIM в рамках Института фундаментальных наук (IBS) опубликовала интригующую статью в Scientific Reports, в которой подробно описывается новое объяснение проблемы, известной иммунологам на протяжении десятилетий: что вызывает снижение иммунитета у пожилых людей? Как только мы рождаемся, нам суждено стареть, это естественный закон, которого придерживаются все. По мере того, как мы становимся старше, наш иммунитет постепенно снижается до такой степени, что он больше не может эффективно управлять иммунным ответом на борьбу с патогенами и их уничтожение. Например, вакцина против гриппа эффективна только от 17 до 53 процентов у людей в возрасте 60 лет и старше, в то время как у молодых людей эта статистика возрастает до 70-90 процентов. Почему?
Т-клетки: функция и судьба
Т-клетки необходимы для эффективного иммунитета, и существуют два широких типа клеток, которые защищают нас: Наивные Т-клетки и Т-клетки памяти. Наивные Т-клетки – новобранцы; они не боролись и не подвергались воздействию патогенов, но чрезвычайно разнообразны и обеспечивают существенное прикрытие от новых инфекционных агентов. Напротив, Т-клетки памяти менее разнообразны, но являются ветеранами; покрытые шрамами и закаленные от борьбы со злыми захватчиками. Как только наступает период полового созревания, наивные Т-клетки начинают постепенно исчезать, что в конечном итоге делает пожилых людей более восприимчивыми к инфекциям, особенно от новых патогенов, которые не активировали клетки памяти. Преобладающая точка зрения, объясняющая потерю наивных Т-клеток, – это снижение производства новых Т-клеток в тимусе и естественное пожизненное превращение наивных Т-клеток в клетки памяти. Однако с возрастом вилочковая железа продолжает вырабатывать низкие уровни наивных Т-клеток, а Т-клетки имеют очень долгую продолжительность жизни. Итак, какова настоящая причина объяснить потерю?
Расследование потери наивных Т-лимфоцитов
Чарльз Сур, директор AIM, и его команда пытались ответить на этот давний вопрос. Они посмотрели на лимфатический узел и обнаружили ухудшение популяции стромальных клеток: статические клетки, которые необходимы для поддержания выживания наивных Т-клеток при сохранении структуры лимфатического узла. Директор Сур объяснил, "Эта гипотеза никогда раньше не исследовалась – выяснить, способствует ли дефект в популяции стромальных клеток в лимфатическом узле наивной потере Т-клеток. Этот дефект необходимо исправить, прежде чем Т-клетки могут быть восполнены."
Чтобы исследовать правомерность своей гипотезы, команда провела ряд экспериментов. Мышей с более низким, чем обычно, количеством лейкоцитов (лимфопенических мышей) тестировали, чтобы увидеть, обладают ли они способностью поддерживать естественную пролиферацию зрелых Т-клеток. Ранее команда обнаружила, что этот подход является чувствительным способом измерения факторов, поддерживающих выживаемость наивных Т-лимфоцитов. Эти факторы умеренно снизились у мышей среднего возраста и резко снизились у старых мышей. Команда также ввела дополнительные наивные Т-клетки старым мышам, но безрезультатно. Введенные Т-клетки просто исчезали в течение двух недель у старых мышей, но сохранялись намного дольше у молодых мышей. Гипотеза команды выглядела многообещающей. "Это подтвердило наши обоснованные подозрения о том, что старение вызывает изменения в окружающей среде, которая поддерживает выживание Т-клеток," прокомментировал любезный директор. "Затем мы сосредоточили свое внимание на популяции стромальных клеток в лимфатических узлах."
Чтобы вникнуть во внутренние механизмы выживания наивных Т-лимфоцитов, крайне важно изучить подмножество стромальных клеток в лимфатических узлах, которые служат для поддержки Т-клеток, а именно ретикулярные фолликулярные клетки (FRC). По сути, команда обнаружила, что наивные Т-клетки не могут эффективно мигрировать в лимфатический узел и взаимодействовать с FRC. Согласно статье группы, это произошло из-за снижения выработки хемокина CCR19: белка, продуцируемого эндотелиальными и стромальными клетками для привлечения Т-клеток к лимфатическим узлам для взаимодействия с FRC. Более того, FRC, которые существуют в виде тонкой сети перепончатых структур у молодых мышей, были обнаружены в меньшем количестве и сильно дезорганизованы у старых мышей.
Решение проблем на AIM
Результаты убедительно подтвердили теорию команды. "Наша работа является первой, которая демонстрирует, что снижение количества наивных Т-клеток в пожилом возрасте происходит не только из-за снижения выработки ими {Т-клеток} в тимусе, но и из-за ухудшения окружающей среды, которая поддерживает выживание этих клеток," сказал директор Сурх из штаб-квартиры AIM в Пхохане, Южная Корея. "Это новая концепция, которая раньше не рассматривалась, и она может быть более значимым фактором, способствующим потере наивных Т-клеток у пожилых людей, чем другие ранее предложенные механизмы. Мы надеемся, что наш вклад побудит других исследовать, почему стромальные клетки, поддерживающие выживаемость наивных Т-лимфоцитов, ухудшаются с возрастом, поскольку это будет трудный вопрос, который нужно будет решить самостоятельно."