Klíčový enzym v metabolismu lipidů spojený se stárnutím imunitního systému

Naše imunitní systémy oslabují, jak stárneme, takže méně buněk, které bojují s infekcí a pomáhají nám zotavit se z nemoci a zranění. Vědci si nejsou zcela jisti, proč. Nyní však mohou mít lepší nápad, a to díky a studie v Gerověda.

„Změny imunitních buněk se vyskytují během stárnutí z mnoha důvodů, ale stále nechápeme úplně, proč máme méně buněk produkujících protilátky s věkem,“ řekl Leslie Crews, Ph.D., asistent medicíny na University of California v Sandfordské škole v Sandfordu, Univerzitní sandfordský institut.

Laboratoř Crews ve spolupráci s vědci v UC Irvine zjistila, že snížená funkce enzymu zvaného ELOVL2 (zkratka pro „prodloužení velmi dlouhého řetězce mastné kyseliny-jako 2 „) zrychluje změny imunitního systému spojené se stárnutím.

ELOVL2 hraje rozhodující roli při syntetizaci určitých typů lipidů (mastných sloučenin) a je známo, že jeho hojnost klesá s věkem. Neadekvátní elovl2 mění rovnováhu lipidů v buňkách, což zhoršuje vývoj B buněk, lymfocytů (bílé krvinky) odpovědný za výrobu protilátek k boji proti infekci.

Tato zjištění naznačují, že metabolismus lipidů může hrát ústřední roli při udržování zdravého imunitního systému, jak stárneme.

Vědci analyzovali gen a exprese proteinuSpolu s lipidovými profily, v kostní dřeni myší, jejichž eLovl2 gen byl inaktivován. Předchozí studie ukázaly, že snížená funkce ELOVL2 podporuje zrychlené stárnutí v jiných tkáních, ale toto je první, kdo zkoumá roli enzymu ve stárnutí Imunitní buňky.

Když geneticky změněné myši byly staré pouhých 18–20 měsíců, nedostatek enzymatické aktivity ELOVL2 snížil expresi několika genů souvisejících s vývojem B buněk v jejich kostní dřeni. Ve skutečnosti byla jejich aktivita ELOVL2 tak snížena, že se podobala aktivitě mnohem starších kontrolních myší.

Lipidové profily těchto myší také připomínaly profily u starších kontrolních myší s nízkými hladinami nenasycených tuků ve srovnání s nasycenými tuky.

„ELovl2 je klíčový enzym nezbytný pro syntézu Omega-3 mastné kyseliny DHA, jedné z hlavních složek všech buněčných membrán,“ uvedl spolupracovní autor Dorota Skowronska-Krawczyk, docent v katedře fyzikální a biofyziky a fakultiva pro překladatelskou školu pro překladačku pro usazečku pro irvovou školu, která je pro překlad irvové školy pro překladatelskou školu pro překladatelskou školu pro překlad, pro překlad, který je pro překlad pro překlad pro překlad pro překlad, a fakultiva pro překlad, docent, docent. medicíny.

„Věříme, že DHA udržuje buněčné membrány v prekurzorech kmenových buněk B buněk flexibilních a odolných.“

Při vyčerpání ELOVL2 nebyly myši schopny produkovat tolik funkčních B buněk jako zdravé myši podobného věku.

„Tato ztráta byla přímo spojena se změnami metabolismu tuku (lipid), což způsobilo úplný posun ve složení a plynulosti membrány, což nakonec urychlilo stárnutí imunitního systému,“ uvedla první autorka Silvia Vicenzi, Ph.D., kalifornský institut pro regenerativní medicínu (CIRM) postdoktorandským pracovníkem UC SAN Diego School of Medicine.

Posoudit použitelnost studií myší na Lidský imunitní systémVědci analyzovali data genové exprese z hematopoetických (krve) kmenových a progenitorových buněk (HSPC) ze vzorků lidské kostní dřeně odebrané v různých věkových věky.

Podobně jako u myších studií zjistili podstatné snížení exprese genu zvaného CD79b u starších lidí, spolu s téměř úplnou ztrátou HSPC exprimujících ELOVL2 u lidí více než 60 let věku.

„Stejná populace imunitních buněk, která zmizela v našem modelu mutantních myších, byla také dramaticky snížena u starší lidské populace,“ řekl Vicenzi.

U nefunkčních ELOVL2 se podle posádek mění doplněk lipidů, což negativně ovlivňuje buňky odpovědné za bojové infekce.

Mnoho moderních stravy má nízký obsah nenasycených tuků, včetně důležitých omega-3 mastných kyselin, jako je DHA, poznamenali vědci. Tento nedostatek může narušit imunitní funkci a negativně ovlivnit celkové zdraví, ukázalo se několik populačních studií.

Mezi další objevy vědců: Když není ELOVL2 správně produkován, buňky jsou „ve sníženém stavu metabolické kondice“, řekl Crews. „Ještě překvapivější bylo, že normální strava nestačí k překonání změn na genetické úrovni.“

Toto zjištění naznačuje, že starší jedinci mohou být schopni působit proti účinkům věku na jejich imunitní systém přes přesnou suplementaci lipidů přizpůsobených jejich specifickým potřebám. Tento typ intervence by mohl potenciálně přistupovat k velkému počtu pacientů. K určení, zda by potřebné mastné kyseliny byly při perorálu, nebo zda by musely být dodány jinou cestou, je zapotřebí více výzkumu, aby se zabránilo degradaci trávicím traktem, posádky byly varovány.

Genová terapie může být také vyplacení prozkoumat, poznamenali vědci. V a Předchozí studieSkowronska-Krawczyk a její kolegové prokázali, že zvýšení exprese genu ELOVL2 u stárnoucích myší zvyšuje hladiny DHA v oku, což vede ke zlepšení vidění. Vědci plánují prozkoumat, zda by zaměření na aktivitu ELOVL2 mohlo zvýšit imunitní funkci.

Studie to také naznačuje Metabolismus lipidů Může hrát roli v rakovinách krve s slibnými důsledky pro léčbu těchto onemocnění.

Gen CD79b a další geny související s B buňkami postiženými eLovl2 Enzymatická aktivita (PAX5, IRF4) jsou často mutovány nebo abnormálně aktivovány u lymfoidních malignit, jako je lymfom a mnohočetný myelom. Vzhledem k tomu by podle vědců mohla terapeuticky zaměřit se na gen EvL2 potenciálně narušit progresi rakoviny.

„Věříme, že studiem biologie stárnutí můžeme najít nové terapie, které zabraňují věku souvisejícím chorobám a zvýšení rozpětí lidského zdraví,“ řekl Skowronska-Krawczyk.