У старих Т-лімфоцитів виявили проблеми з диханням

З віком захисна здатність імунітету падає і багато в чому це пов'язано з тим, що число і різноманітність Т-лімфоцитів зменшується, а існуючі клітини реагують на інфекції не так оперативно, як в юності. Аналізуючи метаболізм імунних клітин мишей, вчені виявили, що причиною зниження активності Т-лімфоцитів може бути порушення обміну речовин у мітохондріях. Результати дослідження опубліковані в журналі.

Коли інфекція потрапляє в організм, лімфоцити, що впізнали її, починають активно ділитися і знищувати патогенні клітини. Ще не спеціалізовані Т-лімфоцити практично припиняють проводитися тимусом після статевого дозрівання і старіють разом з організмом, так що з віком їх число падає, а самі вони стають «важкі на підйом» і гірше розмножуються. Тому у літніх людей інфекційні захворювання носять більш важкий характер, а ефективність вакцинації нижча, ніж у молодих. Біохімічні причини старіння імунних клітин вивчені погано.

Пробудження вимагає від Т-лімфоцитів серйозних енергетичних витрат. Крім того, для ділення клітині необхідні будівельні матеріали, так що рівень її метаболізму зростає. При цьому навантаження на мітохондрії - головні енергетичні станції клітини - збільшується, так що дослідники запідозрили, що старіння лімфоцитів може бути пов'язане зі зміною їх діяльності. Раніше було показано, що важливу роль в активації Т-лімфоцитів відіграє одновуглецевий метаболізм. Це послідовність реакцій у мітохондріях, під час яких спеціальні ферменти переносять одновуглецеві групи з одних молекул на інші. Клітини використовують продукти цих реакцій для синтезу нуклеотидів і амінокислот, а також для виробництва енергії.

Група вчених на чолі з Нога Рон-Харел (Noga Ron-Harel) з Гарварду припустила, що порушення роботи цього шляху знижує ефективність роботи Т-лімфоцитів при старінні. Для перевірки цієї гіпотези дослідники взяли ще не спеціалізовані Т-лімфоцити у молодих і старих мишей і порівняли процес їх активації. Молодими вважалися миші у віці близько двох місяців, а старими - 20-22 місячні (Середній час життя мишей в неволі становить близько двох років) Порівняно з молодими старі клітини гірше активувалися у відповідь на стимуляцію, вони менше ділилися і виробляли менше речовин-індикаторів активації.

Автори оцінили і здатність мітохондрій клітин до дихання, провели мас-спектрометрію метаболітів і протеомний аналіз мітохондріальних білків. Мітохондрії старих клітин були дрібнішими і виробляли мало енергії, що призвело до порівняно низького рівня ряду синтезованих речовин, наприклад азотистих підстав, що входять до складу ДНК і РНК. Також вчені спостерігали брак ферментів одне-вуглецевого метаболізму.

Виявилося, що якщо спробувати «» врятувати «» старі Т-лімфоцити і додати їм ззовні речовин, що синтезуються в ході даного шляху, то ефективність їх активації поза організмом підвищиться. Дослідники планують перевірити активність «підгодованих» таким чином клітин у старих мишах. Отримані дані можна використовувати для розробки способів стимуляції імунної відповіді на інфекції у літніх людей.

Останнім часом набирає обертів імунотерапія ракових пухлин. Цієї осені вчені, які навчилися «розблокувати» імунну систему для боротьби з раком, отримали Нобелівську премію з фізіології та медицини. Про боротьбу імунної системи і раку можна почитати в нашому матеріалі.