O nouă hartă a îmbătrânirii imunologice ajută la decodificarea riscurilor de boli cronice viitoare.

Cum funcționează îmbătrânirea imunologică?

Publicat în revista științifică Immunity pe data de 9 octombrie, un studiu de amploare a prezentat o hartă detaliată a îmbătrânirii sistemului imun uman, oferind instrumente noi pentru decodificarea riscurilor viitoare de boli cronice. Cercetările au fost conduse de o echipă interdisciplinară formată din specialiști de la Washington University School of Medicine din St. Louis, Nationwide Children's Hospital din Ohio și King's College London din Regatul Unit. Deși lumânările de pe tortul de ziua de naștere indică numărul de ani trăiți, ele nu reflectă neapărat starea reală a sănătății biologice a individului.

Este posibil ca două persoane cu aceeași vârstă cronologică să prezinte diferențe semnificative în modul în care sistemele lor imune s-au maturizat.

Aceste disparențe pot duce la o situație în care unii adulți în vârstă își păstrează o apărare celulară robustă, în timp alții dezvoltă un sistem imun disfuncțional, ceea ce crește probabilitatea apariției afecțiunilor specifice vârstei.

Rezultatele principale ale investigației evidențiază faptul că raportul dintre două tipuri specifice de celule imune poate servi ca indicator al sănătății pe termen lung sau al vulnerabilității față de boli. Maxim N.

Artyomov, PhD, profesor de patologie și imunologie la WashU Medicine și coautor corespondent al studiului, a subliniat existența unor indicii hemato-logice care permit distincția dintre o traiectorie de îmbătrânire sănătoasă și una patologică.

Identificarea acestor semnale biologice de alarmă în sistemul imunitar deschide calea spre dezvoltarea de teste de avertizare timpurie, capabile să detecteze riscuri de boală cu ani înaintea oricărui diagnostic clinic formal.

Pentru a înțelege mecanismele subiacente ale procesului de îmbătrânire imunologică, cercetătorii, printre care și Stephen Harridge, PhD, profesor de fiziologie umană și aplicată la King's College London, și Mykyta Artomov, PhD, profesor asistent la Institutul de Medicină Genomică de la Nationwide Children's Hospital, au analizat o cantitate impresionantă de date biologice. Echipa a examinat aproximativ 12,4 milioane de celule imune individuale, extrase din sângele a 2.609 de adulți, majoritatea sănătoși, cu vârste cuprinse între 20 și peste 90 de ani.

Acești participanți au fost selectați din opt cohorte distincte, distribuite geografic în America de Nord, Regatul Unit, Asia și Australia.

Analizele au dezvăluit o diferență fundamentală între sistemele imune ale tinerilor și cele ale persoanelor în vârstă.

La adulții tineri, sângele este predominant saturat cu celule imune naive, care nu au fost încă expuse la patogeni specifici și își păstrează capacitatea de adaptare la noi infecții sau la vaccinare.

Pe măsură ce vârsta avansează, diversitatea imunologică crește. Mai concret, unii participanți vârstnici au prezentat o abundență mai mare a celulelor imune asociate cu inflamația.

Pentru a cartografia această tranziție, cercetătorii au poziționat fiecare participant pe o scară continuă, bazată pe raportul dintre două categorii de globule albe: celulele producătoare de granzimă B și celulele producătoare de granzimă K.

De ce UK Biobank a fost cheia validării?

Granzimele sunt arme moleculare utilizate de anumite globule albe, cunoscute sub denumirea de celule T CD8 de memorie efector, pentru a distruge celulele țintă sau pentru a coordona Celulele care produc granzimă B acționează ca agenți de distrugere directă a celulelor afectate de boli, în timp ce celulele producătoare de granzimă K, mai puțin studiate până acum, par să joace un rol în declanșarea alarmelor care solicite sprijin suplimentar din partea sistemului imunitar. Odată stabilit acest spectru, echipa de cercetare a încercat să determine dacă poziția unui individ sănătos pe această scară poate prezice riscul de a se îmbolnăvi în viitor.

Practic, se punea întrebarea dacă predominanța unuia dintre tipurile de celule T CD8 față de celălalt poate dicta evoluția sănătății unei persoane pe măsură ce îmbătrânește.

Pentru a valida această ipoteză, cercetătorii s-au orientat către UK Biobank, o bază de date masivă care a urmărit 500.000 de participanți inițial sănătoși, cu vârste între 40 și 69 de ani, din întreaga Marea Britanie, înregistrând fiecare eveniment medical pentru o perioadă de până la 15 ani. Deși acest set de date includea informații despre zeci de proteine plasmatice, acesta nu conținea numărătoarea directă a celulelor T CD8.

Pentru a depăși această limitare, specialiștii au utilizat un set de date mai mic, compus din adulți aparent sănătoși care aveau disponibile atât numărătoarea celulelor T CD8, cât și profilul proteic sanguin.

Aceste informații au permis crearea unui model computerizat, capabil să calculeze urmele proteice lăsate în sânge atunci când predomină fie celulele producătoare de granzimă B, fie cele producătoare de granzimă K.

Modelul a fost apoi aplicat pe mostrele de bază ale proteinelor din sângele a 50.000 de participanți din UK Biobank, determinându-se astfel poziția lor teoretică pe spectrul celular imun. Istoricul medical de-a lungul celor 15 ani a oferit S-a constatat că adulții sănătoși ale căror sisteme imune se orientau puternic spre celulele producătoare de granzimă B în momentului inițial al studiului aveau un risc mai ridicat de deces la un deceniu distanță, comparativ cu cei care aveau o predominanță a celulelor producătoare de granzimă K.

Grupul dominat de granzima B a demonstrat, de asemenea, o probabilitate mai mare de a dezvolta afecțiuni cronice în deceniul următor. Printre aceste patologii se numără diabetul de tip 2, hipertensiunea arterială, bolile hepatice și insuficiența renală, printre altele.

Marina Terekhova, MD, instructor în domeniul Patologiei și Imunologiei la WashU Medicine și coautoare a studiului, a oferit o interpretare clinică a acestor descoperiri.

Ea a explicat că un nivel ridicat al celulelor producătoare de granzimă B, într-o stare aparentă de sănătate, sugerează că sistemul imunitar este deja în proces de reacție la un factor stressant, chiar dacă nu există încă un diagnostic formal de boală.

Acest fenomen indică faptul că organismul se află pe o traiectorie anormală.

Concluzia centrală a lucrării este că un sistem imun sănătos tinde, în mod natural, să se deplaseze progresiv spre celulele producătoare de granzimă K pe parcursul timpului, în timp ce o orientare spre celulele producătoare de granzimă B semnalează o îmbătrânire imunologică nesănătoasă.

Această distincție oferă o perspectivă nouă asupra modului în care variabilitatea individuală a îmbătrânirii celulare poate fi monitorizată pentru prevenția bolilor.