Odkrycia dokonali badacze z Instytutu Bucka i Uniwersytetu Stanforda. Brali oni udział w 1001 Immunomes Project, badającym aktywność układu odpornościowego w grupie blisko tysiąca pacjentów. W efekcie opracowali oni molekularny zegar starzenia się, zwany iAge.

Zmiany zachodzące w organizmie wskutek starzenia się mają miejsce na różnych poziomach – od DNA i białek po całe narządy. Jednak już od dawna naukowcy uważali, że kluczową rolę odgrywa tu układ immunologiczny. Z biegiem lat działa on coraz gorzej – z jednej strony słabnie jego aktywność przeciwko chorobotwórczym mikrobom, z drugiej rośnie skłonność do niepotrzebnego uszkadzania własnych tkanek.

Naukowcy szczegółowo zbadali aktywność układu immunologicznego u tysiąca osób

To ostatnie zjawisko – skłonność do przewlekłych, niszczących organizm stanów zapalnych – najbardziej zainteresowało badaczy. – Brakowało nam jednak standardowego sposobu mierzenia kondycji układu odpornościowego. Taki wskaźnik pozwalałby przewidywać choroby i zapobiegać im – wyjaśnia dr David Furman, szef 1001 Immunomes Project i jeden z autorów pracy opublikowanej na łamach „Nature Aging”.

Uczeni szczegółowo przeanalizowali próbki krwi pobrane od ponad 900 uczestników projektu. Sprawdzali zarówno poziom cytokin, czyli substancji regulujących działanie układu immunologicznego, jak i aktywność genów w komórkach odpornościowych. Następnie zebrane dane przepuścili przez algorytm sztucznej inteligencji, by znaleźć korelacje.

Okazało się, że „wiek immunologiczny” danej osoby najlepiej określa kombinacja poziomów ok. 50 cytokin. Na tej podstawie uczeni opracowali wspomniany wcześniej molekularny zegar starzenia się, czyli iAge. Jednak taka analiza mogłaby być dość skomplikowana przy masowych badaniach.

Jedna cząsteczka określa stopień „zużycia” układu odpornościowego

Dlatego uczeni sprawdzili, która z cytokin ma największe znaczenie dla iAge. Okazało się, że jest to substancja o nazwie CXCL9. Jej rolą jest „przyciąganie” limfocytów do miejsca, w którym rozwija się infekcja. – Jednak gdy poziom CXCL9 jest zbyt wysoki, uaktywniają się geny związane z przewlekłym stanem zapalnym, uszkodzeniem naczyń krwionośnych i mięśnia sercowego – mówi dr Nazish Sayed, główny autor badań.

Uczeni uważają, że poziom CXCL9 jest bardziej miarodajnym wskaźnikiem wieku niż metryka urodzenia. – Wśród zbadanych przez nas stulatków z Włoch „wiek immunologiczny” był średnio o 40 lat niższy niż ten z aktu urodzenia. Trafił nam się nawet wyjątkowy przypadek: osoba mająca 105 lat i układ odpornościowy tak sprawny, jak u 25-latka – opowiada dr Furman.

Badania wykazały, że CXCL9 jest produkowany także przez komórki śródbłonka, wyściełające od wewnątrz naczynia krwionośne. Wysoki poziom tej substancji jest powiązany z mniejszą elastycznością ścian tętnic, która poprzedza rozwój chorób układu krążenia.

Czy uda się odmłodzić człowieka za pomocą modyfikacji biochemicznych?

Poziom CXCL9 z reguły zaczyna rosnąć po 60. roku życia. Autorzy badania uważają, że oznaczanie poziomu tej substancji pomogłoby przewidzieć, czy u danego człowieka mogą pojawić się problemy z naczyniami krwionośnymi i niewydolność serca wskutek tzw. kardiomiopatii przerostowej.

Uczeni podkreślają też, że eksperymenty laboratoryjne na komórkach myszy i ludzi sugerują, że obniżenie poziomu CXCL9 lub zablokowanie działania tej substancji poprawia stan naczyń krwionośnych. Możliwe więc, że w przyszłości na bazie tego odkrycia powstaną terapie odmładzające układ krążenia i układ odpornościowy.

Źródło: Nature Aging.