Учените са открили „фалшива тревога“ на имунната система, която може да ускори стареенето

Ново проучване предполага, че хиперактивн имунен сензор може да играе важна роля при тежки генетични заболявания, свързани с бързото стареене. Чрез намаляване на активността на този сензор учените са успели да подобрят състоянието на тъканите в няколко биологични системи, което поставя под съмнение утвърдените представи за това как увреждането на ДНК предизвиква дегенерация.

Задачата на имунната система е да разпознава и унищожава заплахи като вирусите, но при определени условия този защитен механизъм може погрешно да реагира на собствената увредена ДНК на организма. Когато фрагменти от ДНК се възприемат като чужд вирус, възникващият имунен отговор задейства хронично възпаление, което уврежда здравите тъкани. Международен екип от изследователи от Израел и САЩ са установили, че тази погрешна имунна реакция до голяма степен допринася за дегенерацията на тъканите при тежки синдроми на бързо стареене.

Когато изследователите са отслабили тази имунна „фалшива тревога“, те са забелязали подобрения в няколко биологични системи.
Изследването е било насочено към редки синдроми, свързани с нарушена репарация на ДНК, като атаксия-телеангиектазия (А-Т) и синдром на Блум. При тези заболявания клетъчните системи, отговарящи за възстановяването на ежедневните увреждания на ДНК, функционират неправилно. В резултат на това увредената ДНК се натрупва в целия организъм, създавайки геномна нестабилност и допринасяйки за невродегенерация, повишен риск от рак и преждевременно стареене. Десетилетия наред изследователите основно предполагаха, че именно невъзстановената ДНК е основната движеща сила на клетъчния упадък. Новите данни сочат, че картината е по-сложна.

„Нашите резултати показват, че увреждането не действа самостоятелно. Именно реакцията на организма към това увреждане – преувеличената хронична възпалителна реакция предизвиква по-голямата част от дегенерацията.“

споделят учените

Когато репарацията на ДНК бъде нарушена, фрагменти от ДНК могат да попаднат в цитозола на клетката. Там те активират молекулярен сензор, наречен cGAS. При нормални условия той помага за защитата на организма, като открива вирусна ДНК. Проблемът е, че сензорът не винаги може да разграничи чуждия генетичен материал от фрагменти от собствената ДНК на организма.
Тази объркване води до устойчиво стерилно възпаление – тоест възпаление, възникващо без инфекция. Вместо да защитава организма, продължителният имунен отговор започва да уврежда тъканите.

При нормални условия cGAS е важна част от защитните сили на организма, но когато увреждането на ДНК стане прекомерно, неговата активност може да се превърне във вредна. За да установят дали намаляването на този отговор може да промени хода на заболяването, изследователите са използвали модел на бързо стареещ гръбначен животински модел, позволяващ изучаването на свързаните със стареенето биологични промени за относително кратък период. Когато активността на cGAS била намалена, няколко ключови признака на заболяването са се подобрили, включително невровъзпалението, дегенерацията на тъканите и загубата на репродуктивна способност.

„Ние не просто забавяхме дегенерацията, а наблюдавахме широко възстановяване на функциите на тъканите. Това показва, че организмът може да се справи с по-големи увреждания на ДНК, отколкото предполагахме, ако възпалителният отговор се държи под контрол.“

казват учените

Резултатите повдигат въпроса, че за лечението на заболявания, причинени от увреждане на ДНК може би няма да е необходимо да се възстановява всяко отделно увреждане. Вместо това бъдещите терапевтични методи могат да се съсредоточат върху контролирането на начина, по който организмът реагира на това увреждане. Такъв подход би могъл да предложи алтернативен начин за лечение на тежки нарушения в репарацията на ДНК. Вместо да се опитват да поправят всеки увреден участък от генетичния материал, изследователите биха могли да намалят вредната възпалителна реакция, която следва след това.

Изследователите подчертават, че обратното развитие на тежка дегенерация, свързана с болест не е същото като забавянето на фундаменталната биологична скорост на стареенето. Въпреки това изследването сочи към потенциално важен пробив в начина, по който учените разглеждат увреждането на ДНК. Самото увреждане може да е само част от проблема. Самата реакция на организма към това увреждане също може да предизвика упадък, а контролирането на тази реакция би могло да отвори нови възможности за лечение на някои от най-сложните дегенеративни заболявания.