ТПС: Ново проучване показва, че имунният отговор е двигател на бързото стареене

Учени разкриха изненадващ процес зад някои от най-тежките форми на бързо стареене, като показват, че собствената имунна реакция на организма, а не самото увреждане на ДНК, може да бъде ключов двигател на тъканната дегенерация, което би могло да отвори нови възможности за терапевтични лечения, съобщи израелската новинарска агенция ТПС.
Проучването, проведено от учени от Еврейския университет (Hebrew University) и публикувано в списанието „Джийнс енд Дивелъпмънт" (Genes & Development), се фокусира върху редки генетични състояния като атаксия-телеангиектазия (синдром на Луи-Бар) и синдром на Блум. Тези заболявания нарушават способността на организма да възстановява ежедневните увреждания на ДНК, което води до преждевременно стареене, неврологично влошаване и повишен риск от рак.
В продължение на десетилетия учените приписваха това влошаване основно на натрупването на невъзстановени увреждания в ДНК. Новото изследване променя тази гледна точка, като подчертава ролята на хронична имунна реакция, предизвикана от фрагменти ДНК, които „изтичат“ в клетките.
„Макар че беше известно, че както невъзстановените увреждания на ДНК, така и вроденият възпалителен отговор допринасят за патологията при сродни синдроми, исторически на преден план бяха ДНК мутациите и клетъчната смърт. Ние открихме, че относителният принос на активирания имунен отговор е много по-голям, отколкото се смяташе първоначално“, заявиха проф. Итамар Харел и д-р Марва Бергман пред ТПС. Харел и Бергман са ръководители на изследването.
„Когато възстановяването на ДНК се провали, фрагменти от ДНК изтичат в цитозола на клетката“, обясниха те. „Сензорът на имунната система, cGAS, погрешно възприема тези фрагменти като вирусна инфекция и задейства хроничен, ‘стерилен’ възпалителен отговор. Този отговор, който по принцип има за цел да защитава от инфекции, вместо това подхранва продължаващо увреждане на тъканите.“
За да проверят дали този механизъм може да бъде повлиян, изследователите използвали вида малка риба килифиш, който има изключтиелно кратък живот и старее много бързо. Вместо да коригират основните генетични дефекти, те намалили активността на cGAS.
„Дори ние самите не бяхме убедени, докато не видяхме данните“, казаха Харел и Бергман пред ТПС. „Категоричното доказателство беше способността ни да обърнем симптомите, без реално да поправяме основните генетични мутации.“
Въпреки наличието на трайни увреждания в ДНК, животните показали намалено невровъзпаление, подобрена цялост на тъканите и възстановена репродуктивна способност.
„Това доказа, че организмът всъщност може да понесе изненадващо голямо количество увреждания в ДНК, ако предотвратим свръхреакцията на имунната система“, допълниха Харел и Бергман.
Изследването също така идентифицира втора роля на cGAS: освен че разпознава ДНК фрагменти, той може да навлиза в клетъчното ядро и да пречи на възстановяването на ДНК, като по този начин усилва клетъчния стрес. Тази двойна функция помага да се обясни как този механизъм ускорява дегенерацията, след като бъде активиран.
Учените подчертават, че cGAS е от съществено значение за антивирусната защита, което прави всеки терапевтичен подход въпрос на баланс, а не на пълно потискане.
„Това е критичен баланс“, казаха те. „Ние не предлагаме пълно ‘изключване’ на имунната система. Вместо това си представяме ‘прецизна модулация’.“
Най-непосредствените потенциални приложения са при редки заболявания, свързани с възстановяването на ДНК, където насочването към пътя на cGAS може да предложи нов терапевтичен подход. Както изследователите заявиха пред ТПС: „Това може да доведе до идентифициране на cGAS и неговите низходящи сигнали като лекарствени мишени за облекчаване на проявите на заболявания, свързани с дефекти в възстановяването на ДНК.“
Освен за лечение, тези открития могат да помогнат и за подобряване на проследяването на заболяванията. Измерването на активността в пътя на cGAS би могло да служи като биомаркер за наблюдение на прогресията и отговора към терапията. По-общо, изследването насочва към нововъзникващи стратегии за „геропротекция“ — интервенции, насочени към намаляване на уврежданията на тъканите, причинени от възпаление при различни свързани с възрастта състояния.
Макар че все още е в ранен етап и до голяма степен се основава на животински модели, откритията предполагат по-широк биологичен принцип: свързаният със стареенето упадък може да се дължи не само на натрупаните увреждания, но и на начина, по който организмът реагира на тях.
В перспектива екипът планира да изследва по-подробно различните роли на cGAS в имунитета и възстановяването на ДНК, за да идентифицира по-безопасни начини за регулиране на този механизъм.
(Тази информация се разпространява по споразумение между БТА и ТПС)