Znajdź zawartość

Od wielu lat uważano, że starzenie się skóry jest w znacznym stopniu procesem o podłożu immunologicznym. Z najnowszych badań wynika jednak, że choć przyczyną tego procesu rzeczywiście jest osłabienie odporności, mechanizm tego zjawiska jest zupełnie inny, niż dotychczas sądzono. Odkrycia dokonali badacze z University College London. Obiektem ich zainteresowania były pomocnicze limfocyty T - komórki, których zadaniem jest przekazywanie innym elementom układu odpornościowego informacji o budowie patogenów przedostających się do organizmu. Jeszcze niedawno uważano, że z wiekiem dochodzi u ludzi do osłabienia aktywności pomocniczych lifocytów T, czego efektem jest obniżona zdolność organizmu do reagowania na niebezpieczne zjawiska, takie jak rozwój komórek nowotworowych czy infekcja. Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że podczas sztucznej stymulacji limfocytów T w warunkach in vitro komórki pobrane od 70-latków były równie skuteczne, co analogiczna populacja komórek u osób w wieku 40 lat i młodszych. Wszystko wskazywało więc na to, że przyczyną uszkodzeń skóry jest nie działanie samych limfocytów, lecz brak stosownej stymulacji do działania. Podczas dalszych badań zaobserwowano, że wadliwym ogniwem łańcucha reakcji immunologicznej są makrofagi - rozsiane wewnątrz tkanki komórki pełniące funkcję immunologicznych "stróżów". Ich zadaniem jest wyczekiwanie na pojawienie się ciała obcego i pochłonięcie go (o ile jest to możliwe), a gdy ich własna aktywność nie wystarcza - wezwanie pomocy za pomocą substancji sygnałowych. Badanie makrofagów pobranych od osób starszych wykazało, że produkują one znacznie mniejsze ilości białka określanego jako czynnik martwicy nowotworów alfa (ang. tumor necrosis factor - TNF), niż komórki u osób młodszych. Obniżone stężenie TNFα utrudniało przywołanie pomocniczych limfocytów T, które w normalnych warunkach dotarłyby na miejsce uszkodzenia i wzięły aktywny udział w uruchomieniu "pełnej" odpowiedzi immunologicznej. Główny autor odkrycia, prof. Arne Akbar, uważa, że procesy podobne do tych zaobserwowanych przez jego zespół mogą zachodzić w innych tkankach. Jest na przykład możliwe, że tkanki znajdujące się w płucach także nie dają sobie rady z rozesłaniem prawidłowej wiadomości do limfocytów T [...]. Może to częściowo wyjaśniać podwyższoną częstotliwość raka płuc, zakażeń i zapalenia płuc u osób starszych. Oczywiście pozostaje też pytanie o to, czy makrofagi można zmodyfikować tak, by utrzymywały wysoką produkcję TNFα. Dotychczas udało się to osiągnąć w warunkach laboratoryjnych, lecz nikt nie potrafi przewidzieć, czy podobny eksperyment udałby się w skali całego organizmu człowieka i jakie byłyby jego efekty.

Naukowcom z Uniwersytetu Massachusetts udało się wyciszyć ekspresję genu za pomocą krótkich cząsteczek RNA, zwanych krótkimi interferującymi RNA, podanych drogą doustną. To przełom w badaniach nad tą obiecującą techniką regulacji aktywności genów. Obiektem eksperymentu był gen MAP4K4, którego produkt należy do istotnych regulatorów fizjologii komórek odpornościowych zwanych makrofagami. Celem doświadczenia było zablokowanie aktywności badanej sekwencji DNA w tych komórkach przy pomocy cząsteczek krótkiego interferującego RNA (ang. short interfering RNA - siRNA). Zależne od siRNA zjawisko zwane interferencją RNA zostało odkryte niedawno, lecz jest powszechnie wykorzystywane jako efektywny sposób selektywnego wyciszania aktywności ściśle określonych genów. Dotychczas jego stosowanie bywało problematyczne, ponieważ nie istniały proste i wydajne metody podawania siRNA. Na szczęście, jak się wydaje, udało się wykonać ważny krok naprzód. Swój eksperyment naukowcy przeprowadzili na myszach. Aby dostarczyć siRNA do ich organizmów, wykorzystano substancję zwaną β-1,3-D-glukanem. Ten naturalny składnik ściany komórkowej drożdży łączy w sobie dwie pożądane cechy: nie pobudza gwałtownej odpowiedzi immunologicznej, lecz jest szybko pochłaniany przez makrofagi. Naukowcy użyli drobin tego związku, by wbudować do makrofagów RNA wyciszające MAP4K4. Jak wykazali naukowcy, podanie kompleksów glukanu i siRNA prowadziło do ich wydajnego wychwytu przez makrofagi rezydujące w ścianach przewodu pokarmowego. Kolejnym etapem było uwolnienie siRNA, prowadzące do jego aktywacji. Ostatecznym efektem eksperymentu było wyciszenie genu MAP4K4 i wyciszenie stanu zapalnego. Niestety, nowa metoda działa wyłącznie na makrofagi - to one pocħłaniają siRNA i wykorzystują je, lecz nie są w stanie przekazać go innym komórkom. Pocieszająca jest jednak niezwykle wysoka wydajność interferencji RNA przeprowadzonej nową metodą. Do wyciszenia badanego genu wystarczała bowiem ilość siRNA od kilkunastu aż do pięciuset razy mniejsza, niż przy podaniu dożylnym.