Ako dokážu niektorí ľudia prežiť viac než 110 rokov? Vedci našli stopu v ich imunitnom systéme
Vedci z Osaky zistili, že ľudia nad 110 rokov majú nezvyčajne veľa CD4 cytotoxických T buniek. Tie môžu súvisieť s imunitou, rakovinou aj dlhovekosťou.
Väčšina ľudí si starnutie spája aj so slabšou imunitou. S pribúdajúcimi rokmi horšie zvládame infekcie a rastie riziko viacerých ochorení vrátane rakoviny. Japonskí vedci však u ľudí nad 110 rokov našli nezvyčajnú zmenu, ktorá ukazuje, že imunita vo veľmi vysokom veku nemusí iba slabnúť. Časť T buniek sa u nich výrazne prestavuje.
U ľudí nad 110 rokov sa vo veľkom objavuje nezvyčajný typ T buniek
T bunky sa zjednodušene delia na dve veľké skupiny. Pomocné CD4 T bunky koordinujú imunitnú odpoveď, zatiaľ čo cytotoxické CD8 T bunky priamo ničia infikované alebo rakovinové bunky. U ľudí nad 110 rokov však vedci vo veľkom našli bunky, ktoré sa do tohto jednoduchého delenia príliš nehodia.
Tieto bunky, označované ako CD4 cytotoxické T lymfocyty alebo CD4 CTL, nesú znaky pomocných CD4 T buniek, no zároveň dokážu priamo zabíjať cieľové bunky. Počas väčšiny života zostávajú pomerne vzácne. U mladších účastníkov výskumu predstavovali približne štyri percentá T buniek. U ľudí nad 110 rokov tvorili takmer pätinu všetkých T buniek v krvi.
Tím Kosuke Hashimota z University of Osaka porovnával T bunky ľudí vo veku približne 70 až 90 rokov, storočných aj ľudí nad 110 rokov. Pri analýze jednotlivých buniek sledoval aktivitu génov, povrchové proteíny aj T-bunkové receptory. Výsledky publikoval v časopise Cell Reports.
Po 100. roku života sa jedna skupina T buniek prudko rozrastá
CD4 CTL zostávali počas väčšiny života málo početné. Ich výraznejšiu expanziu vedci zachytili približne okolo 100. roku života. Podľa autorov môže ísť o reakciu na antigény, s ktorými sa telo stretáva opakovane a ktoré v ňom dlhodobo pretrvávajú.
Neprehliadni
Najdominantnejšie klony tvorili v priemere až 33,3 % populácie CD4 CTL. Za takýmto klonom stojí pôvodne jedna T bunka, ktorá sa po opakovanom kontakte s antigénom namnožila do veľkej populácie buniek s rovnakým receptorom. Takýto obraz podľa autorov dobre sedí na dlhodobú stimuláciu pretrvávajúcimi antigénmi.
CD4 CTL pritom postupne strácali molekuly CD27 a CD28, čo svedčí o pokročilej diferenciácii. Zostávali však PD-1 negatívne. PD-1 sa často objavuje na chronicky stimulovaných a vyčerpaných T bunkách, takže vedci v tomto prípade videli dlhodobo stimulovanú populáciu bez typického znaku vyčerpania. Podobné vyčerpanie T buniek je pritom vážnym problémom napríklad pri rakovine.
T bunky superstoročných niesli receptory známe aj z rakoviny pľúc
Kľúčový nález prišiel pri porovnaní T-bunkových receptorov, ktorými bunky rozpoznávajú antigény. Vedci vzali receptory najväčších klonov a porovnali ich so sekvenciami uloženými v databázach z predchádzajúcich výskumov.
Najdominantnejšie TCRβ sekvencie zo šiestich skúmaných ľudí sa zhodovali so sekvenciami, ktoré výskumníci zaznamenali u 14 pacientov s nemalobunkovým karcinómom pľúc. Medzi týmito šiestimi ľuďmi boli aj zdraví ľudia nad 110 rokov bez predchádzajúcej rakoviny.
Neznamená to, že ich bunky aktívne lovili vznikajúce nádory. Vedci porovnávali iba časť receptora označovanú CDR3β, takže ide skôr o sľubnú stopu než priamy dôkaz, že obe skupiny T buniek rozpoznávali rovnaký antigén.
Hashimoto upozorňuje, že podobnosť s receptormi T buniek z nádorov môže súvisieť s imunitným dohľadom nad rakovinou. Takéto bunky by teoreticky mohli zachytiť nebezpečné zmeny ešte predtým, než sa nádor stane klinicky viditeľným. To by zároveň vysvetľovalo, prečo sa niektoré klony CD4 CTL u mimoriadne starých ľudí tak výrazne rozmnožili.
CD4 CTL nemusia strážiť len nádory, ale aj starnúce bunky
CD4 CTL sa už v minulosti spájali aj so senescentnými bunkami a latentnými vírusmi. Senescentné bunky sa prestali deliť, ale v tele zostávajú. Môžu pritom uvoľňovať látky podporujúce zápal a negatívne ovplyvňovať okolité tkanivá.
Predchádzajúci výskum ukázal, že CD4 CTL dokážu takéto bunky odstraňovať zo starej ľudskej kože. Senescencia v tomto prípade reaktivovala latentný cytomegalovírus. Zmenené bunky následne prezentovali antigény cez MHC II a CD4 CTL ich dokázali zlikvidovať.
S vekom sa mení aj celý T-bunkový repertoár. Brzlík, v ktorom dozrievajú nové T bunky, postupne involuuje a produkcia naivných T buniek klesá. Imunita tak prichádza o časť schopnosti reagovať na úplne nové hrozby a viac sa opiera o bunky, ktoré už konkrétne antigény poznajú.
Po stovke navyše pribúdajú problémy, ktoré v mladosti prakticky neriešime v takom rozsahu. V tele sa hromadia senescentné bunky, môžu sa reaktivovať latentné vírusy a rastie pravdepodobnosť nádorových zmien. Autori preto predpokladajú, že expanzia CD4 CTL môže byť jedným zo spôsobov, ako sa imunita na túto dlhodobú záťaž prispôsobila.
CD4 CTL môžu chrániť, no pri zlej regulácii aj škodiť
Veľké množstvo CD4 CTL automaticky neznamená zdravú dlhovekosť. Ich abnormálne hromadenie vedci poznajú aj z autoimunitných ochorení, kardiovaskulárnych chorôb či stavov sprevádzaných silným zápalom.
Zrejme teda nezáleží iba na tom, koľko týchto buniek človek má. Dôležité je aj to, proti čomu sú namierené a v akom zápalovom prostredí pracujú. Autori preto CD4 CTL opisujú ako dvojsečnú zbraň: za určitých okolností môžu pomáhať pri imunitnom dohľade, za iných poškodzovať vlastné tkanivá.
Výskum má však háčik. Vedci analyzovali hlavne bunky z krvi a funkčné testy robili ex vivo, teda mimo živého tela. Zatiaľ preto nevieme, čo presne CD4 CTL robia priamo v pľúcach či koži a ktoré bunky v orgánoch reálne napádajú.
Malá bola aj samotná výskumná skupina. Inak to pri ľuďoch nad 110 rokov ani veľmi nejde – superstoroční sú mimoriadne vzácni. Autori preto upozorňujú, že časť výsledkov mohli ovplyvniť individuálne rozdiely a zistenia bude potrebné overiť na ďalších ľuďoch.
CD4 CTL zatiaľ nemožno označiť za recept na dlhovekosť. Štúdia však ukazuje, že imunita ľudí nad 110 rokov nie je len oslabenou verziou tej, ktorú máme v mladosti. V ich krvi sa výrazne presadili T bunky prispôsobené dlhodobým hrozbám a bez typických známok vyčerpania. Či práve ony pomáhajú týmto ľuďom držať na uzde nádory, senescentné bunky alebo latentné vírusy, ukážu až ďalšie experimenty.
