С возрастом в организме происходят не только видимые изменения, такие как седина или ослабление мышц, – старению подвергается и иммунная система. Одна из ключевых причин этого процесса кроется в стволовых клетках, отвечающих за производство клеток крови и иммунитета. Со временем в них накапливаются генетические мутации, что повышает риск развития рака и других заболеваний. Ученые из Иллинойсского университета в Чикаго определили, какой биологический процесс стоит за этими изменениями. В своей статье для журнала «Blood» они сообщают, что старение связано со снижением уровня белка под названием «тромбоцитарный фактор 4». Более того, восстановление этого белка в старых клетках крови обращало вспять некоторые признаки клеточного старения, открывая новую цель для лечения возрастных заболеваний крови.
Основу кроветворной и иммунной систем составляют гемопоэтические стволовые клетки, расположенные в костном мозге. Эти редчайшие клетки способны создавать все основные типы клеток крови и иммунитета, необходимые для переноса кислорода и защиты от инфекций. «Наши гемопоэтические стволовые клетки очень редки, – говорит Сандра Пиньо, доцент фармакологии и регенеративной медицины в Медицинском колледже Иллинойсского университета. – Мы называем их «Святым Граалем» иммунной системы».
У молодых людей эти стволовые клетки поддерживают здоровый баланс: они производят как миелоидные клетки, включающие эритроциты и некоторые иммунные клетки, так и лимфоидные, такие как Т- и В-клетки, играющие центральную роль в борьбе с инфекциями. С возрастом гемопоэтические стволовые клетки начинают отдавать предпочтение производству миелоидных клеток в ущерб лимфоидным. Этот сдвиг нарушает работу иммунитета и ослабляет способность организма противостоять болезням. «Это одна из причин, почему пожилые люди обычно не становятся донорами костного мозга – их стволовые клетки уже не так эффективны», – объясняет Пиньо. Такой дисбаланс не только подрывает иммунитет, но и повышает уязвимость к возрастным заболеваниям.
Изучив образцы костного мозга мышей и человека, исследователи обнаружили, что тромбоцитарный фактор 4 играет центральную роль в регуляции поведения стволовых клеток крови. У молодых особей этот белок действует как сигнальная молекула, ограничивающая частоту деления стволовых клеток, особенно тех, что производят миелоидные клетки. С возрастом иммунные клетки вырабатывают меньше этого белка, в результате чего стволовые клетки начинают делиться чаще и без должного контроля. «Когда стволовые клетки делятся чаще, чем должны, и их размножение не регулируется, со временем они могут накапливать мутации», – отмечает Пиньо. У людей эти мутации связаны с хроническим воспалением, повышенным риском рака крови и даже сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Команда ученых выяснила, что восстановление уровня тромбоцитарного фактора 4 может противодействовать этим возрастным изменениям. Пожилым мышам в течение месяца ежедневно вводили инфузии с этим белком. После лечения их клетки крови и иммунитета стали демонстрировать характеристики, более типичные для молодых животных. Схожие эффекты наблюдались и в лабораторных экспериментах с человеческими стволовыми клетками – добавление белка заметно улучшило их функции. «Это омолодило стареющую систему крови», – подчеркивает Пиньо.
Хотя результаты выглядят многообещающе, авторы исследования отмечают, что сам по себе тромбоцитарный фактор 4 не станет «серебряной пулей», способной обратить вспять старение всего организма или значительно продлить жизнь. Однако он может стать частью комплексных стратегий, направленных на борьбу с возрастными патологиями. «Это явное доказательство того, что внутренне обратить вспять некоторые расстройства, связанные со старением, возможно», – заключает Пиньо.
