Γήρανση: Υποδοχέας του ανοσοποιητικού επηρεάζει τη λειτουργία των οργάνων
Νέα μελέτη του Stanford Medicine εντόπισε έναν μηχανισμό του ανοσοποιητικού που φαίνεται να συνδέεται με τη γήρανση πολλών οργάνων.
Έναν πιθανό μηχανισμό μέσω του οποίου το ανοσοποιητικό σύστημα συμβάλλει στη διαδικασία της γήρανσης εντόπισαν ερευνητές του Stanford Medicine.
Σε πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε ποντίκια και ανθρώπινα κύτταρα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η αναστολή ενός συγκεκριμένου υποδοχέα στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συνδέεται με πιο νεανικά χαρακτηριστικά σε διαφορετικούς ιστούς.
Ειδικότερα, τα μακροφάγα που βρίσκονται μόνιμα στους ιστούς φαίνεται ότι με το πέρασμα του χρόνου χάνουν μέρος της ικανότητάς τους να απομακρύνουν τα γερασμένα ουδετερόφιλα, έναν τύπο λευκών αιμοσφαιρίων.
Η μειωμένη αυτή λειτουργία μπορεί να ενισχύει τη χρόνια φλεγμονή και, κατ’ επέκταση, να επηρεάζει τη γήρανση ολόκληρου του οργανισμού.
Όταν οι ερευνητές ανέστειλαν τον υποδοχέα EP2 στα συγκεκριμένα μακροφάγα, τα ποντίκια διατήρησαν πιο νεανικά χαρακτηριστικά στον εγκέφαλο, την καρδιά, τους μύες, το ήπαρ, τον σπλήνα, τον μυελό των οστών, τους νεφρούς και το έντερο.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science.
Ο ρόλος των μακροφάγων στην απομάκρυνση γερασμένων κυττάρων
Τα ουδετερόφιλα είναι τα πιο πολυάριθμα λευκά αιμοσφαίρια και αποτελούν σημαντικό μέρος της πρώτης γραμμής άμυνας του οργανισμού απέναντι στις λοιμώξεις. Ωστόσο, έχουν μικρή διάρκεια ζωής.
Όταν γερνούν και εισέρχονται σε κατάσταση κυτταρικής δυσλειτουργίας, μπορούν να απελευθερώνουν ουσίες που προκαλούν βλάβες στους γειτονικούς ιστούς και εντείνουν τη φλεγμονώδη αντίδραση.
Με την πάροδο της ηλικίας αυξάνονται τόσο τα ουδετερόφιλα όσο και το ποσοστό εκείνων που έχουν πλέον γεράσει. Η έγκαιρη απομάκρυνσή τους είναι επομένως σημαντική για τον περιορισμό της χρόνιας φλεγμονής.
Σε αυτή τη διαδικασία καθοριστικό ρόλο διαδραματίζουν τα μακροφάγα. Πρόκειται για κύτταρα του ανοσοποιητικού που απομακρύνουν νεκρά ή δυσλειτουργικά κύτταρα, ενώ συμμετέχουν επίσης στην αντιμετώπιση παθογόνων και στην αποκατάσταση των ιστών.
Τα μακροφάγα των ιστών αποτελούν μια ειδική κατηγορία. Εγκαθίστανται στα όργανα από τα πρώτα στάδια της ζωής και παραμένουν εκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, επιτελώντας εξειδικευμένες λειτουργίες.
Ωστόσο, καθώς ο οργανισμός γερνά, και τα ίδια τα μακροφάγα υφίστανται αλλαγές στη λειτουργία τους και γίνονται περισσότερο επιρρεπή στη φλεγμονή.
Πώς ενισχύεται η φλεγμονή με την ηλικία
Κεντρικό ρόλο στον μηχανισμό φαίνεται να έχει η PGE2, μια ουσία που παράγεται από κύτταρα του ανοσοποιητικού και συμμετέχει στις φλεγμονώδεις διεργασίες.
Η PGE2 δρα μέσω αρκετών υποδοχέων, μεταξύ των οποίων βρίσκεται και ο EP2, ο οποίος συνδέεται με την ενίσχυση της φλεγμονής.
Τα μακροφάγα των ιστών διαθέτουν υψηλές ποσότητες του συγκεκριμένου υποδοχέα. Σύμφωνα με τα ευρήματα της μελέτης, η αυξημένη δραστηριότητα της PGE2 που παρατηρείται με την ηλικία οδηγεί σε μεγαλύτερη ενεργοποίηση του EP2.
Η διαδικασία αυτή φαίνεται να περιορίζει την ικανότητα των μακροφάγων να απομακρύνουν τα γερασμένα ουδετερόφιλα.
Ως αποτέλεσμα, τα γερασμένα κύτταρα συσσωρεύονται στο αίμα και στους ιστούς, γεγονός που μπορεί να τροφοδοτεί έναν συνεχή κύκλο φλεγμονής.
Η αναστολή του EP2 έδειξε προστατευτική δράση
Για να μελετήσουν πιο αναλυτικά τη λειτουργία του EP2, οι ερευνητές δημιούργησαν ποντίκια στα οποία μπορούσαν να απενεργοποιήσουν το γονίδιο του υποδοχέα ειδικά στα μακροφάγα των ιστών.
Η απουσία του EP2 αποκατέστησε την ικανότητα των μακροφάγων να απομακρύνουν τα γερασμένα ουδετερόφιλα.
Παράλληλα, εντοπίστηκαν 71 πρωτεΐνες στο αίμα που παρουσίαζαν σημαντικές μεταβολές στα φυσιολογικά ηλικιωμένα ποντίκια. Στα 59 από αυτά τα μόρια, τα επίπεδα παρέμεναν πιο κοντά σε εκείνα των νεότερων ζώων όταν ο EP2 απουσίαζε από τα μακροφάγα των ιστών.
Τα ηλικιωμένα ποντίκια στα οποία είχε αφαιρεθεί ο EP2 παρουσίασαν επίσης μικρότερη ποσότητα σπλαχνικού λίπους και μεγαλύτερη μυϊκή μάζα.
Σε δοκιμασίες για την αξιολόγηση διαφορετικών λειτουργιών του οργανισμού, οι επιδόσεις τους ήταν αντίστοιχες με εκείνες νεότερων ζώων.
Λιγότερη φλεγμονή και καλύτερες επιδόσεις στη μνήμη
Η απουσία του EP2 συσχετίστηκε με χαμηλότερα επίπεδα φλεγμονής στο αίμα, το ήπαρ, το έντερο, την καρδιά, τους νεφρούς και τον ιππόκαμπο.
Ο ιππόκαμπος αποτελεί περιοχή του εγκεφάλου που συνδέεται στενά με τη μνήμη και την ικανότητα προσανατολισμού.
Τα ηλικιωμένα ποντίκια παρουσίασαν ακόμη καλύτερες επιδόσεις σε δοκιμασίες που αφορούσαν την ταχύτητα, την ισορροπία και τη δύναμη των μπροστινών άκρων.
Βελτίωση παρατηρήθηκε και στη μνήμη. Τα ζώα μπορούσαν να κινούνται σε λαβύρινθους και να αναγνωρίζουν αντικείμενα που είχαν δει στο παρελθόν με αποτελεσματικότητα παρόμοια με εκείνη των νεότερων ποντικιών.
Στο επίκεντρο η ανάπτυξη στοχευμένου φαρμάκου
Μέχρι σήμερα δεν υπάρχει εγκεκριμένο φάρμακο που να αναστέλλει αποκλειστικά τον EP2.
Τα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη, όπως η ασπιρίνη, μειώνουν την παραγωγή PGE2, όμως παράλληλα επηρεάζουν και άλλες προσταγλανδίνες που είναι απαραίτητες για φυσιολογικές λειτουργίες του οργανισμού.
Για τον λόγο αυτό, οι ερευνητές εξετάζουν μια περισσότερο στοχευμένη θεραπευτική προσέγγιση, η οποία θα μπορούσε να επηρεάζει τον EP2 χωρίς να καταστέλλει συνολικά την PGE2.
Σε ένα αρχικό πείραμα, χορήγησαν σε ηλικιωμένα ποντίκια ένα πειραματικό φάρμακο που αναστέλλει τον EP2 για διάστημα δύο μηνών.
Η αγωγή οδήγησε σε μείωση τόσο του συνολικού αριθμού των ουδετερόφιλων όσο και των γερασμένων ουδετερόφιλων, με τα επίπεδά τους να πλησιάζουν εκείνα που παρατηρούνται στα νεότερα ζώα.
Αντίστοιχα ευρήματα και σε ανθρώπινα κύτταρα
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες ανέλυσαν δεδομένα από ανθρώπινα ηπατικά κύτταρα διαφορετικών ηλικιών και εντόπισαν παρόμοια πρότυπα με εκείνα που είχαν παρατηρήσει στα ποντίκια.
Στα ηλικιωμένα ανθρώπινα ήπατα καταγράφηκαν περισσότερα γερασμένα ουδετερόφιλα, μειωμένη λειτουργικότητα των μακροφάγων των ιστών και αυξημένη δραστηριότητα του EP2. Οι μεταβολές ήταν ακόμη πιο έντονες σε ανθρώπους με ηπατική νόσο.
Τα αποτελέσματα θεωρούνται ενθαρρυντικά για την κατανόηση των μηχανισμών της γήρανσης, ωστόσο η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο.
Χρειάζονται επιπλέον μελέτες προκειμένου να διαπιστωθεί αν η στοχευμένη αναστολή του EP2 μπορεί στο μέλλον να αποτελέσει ασφαλή και αποτελεσματική μέθοδο για τον περιορισμό ορισμένων επιπτώσεων της γήρανσης.