Kiemer i Hoppstädter wykazali, że niski poziom hormonu kortyzolu i białka znanego jako GILZ może wywoływać przewlekłe odpowiedzi zapalne w organizmie. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Aging Cell.
Układ odpornościowy a starzenie się
Zjawisko starzenia się człowieka jest wynikiem złożonej interakcji między wieloma czynnikami, przy czym nasz układ odpornościowy odgrywa kluczową rolę. Wraz z wiekiem starzeją się również własne mechanizmy obronne naszego organizmu. Adaptacyjny lub specyficzny układ odpornościowy, który każdy z nas nabywa w ciągu naszego życia i który chroni nas przed patogenami, z którymi zetknęliśmy się, stopniowo pogarsza się z wiekiem. Jednak w przeciwieństwie do naszego wrodzonego lub niespecyficznego układu odpornościowego, który jest pierwszą linią obrony przeciwko szerokiej gamie patogenów, staje się nadmiernie aktywny. Rezultatem jest przewlekłe zapalenie.
Trwały stan zapalny może spowodować poważne uszkodzenie naszego ciała. Jedną z konsekwencji jest to, że przewlekłe choroby zapalne, takie jak miażdżyca tętnic lub zapalenie stawów, są znacznie bardziej rozpowszechnione u starszych pacjentów.
Do tej pory nie było pewne, co tak naprawdę spowodowało wybuch tych reakcji zapalnych. Kiemer i jej grupa badawcza dostarczyli teraz ważne informacje. Według wyników badań Jessiki Hoppstädter, głównego badacza w zespole Kiemer, proces zapalny jest związany z faktem, że ilość kortyzolu wytwarzanego w organizmie maleje wraz z wiekiem.
Ważna rola kortyzolu
Kortyzol i jego nieaktywna forma kortyzon, zwane potocznie hormonami stresu, są uwalniane przez nadnercza. Hormon kortyzol działa jako biochemiczna cząsteczka sygnalizacyjna i bierze udział w licznych procesach metabolicznych w organizmie. Niedobór kortyzolu w organizmie prowadzi do reakcji zapalnej. „Poziom kortyzolu w surowicy w organizmie jest niższy u osób starszych. Ponadto makrofagi, ważny typ komórek odpornościowych, mogą przekształcać nieaktywny kortyzon w aktywny kortyzol, ale zdolność ta maleje wraz z wiekiem. Obserwujemy to, co moglibyśmy nazwać „starzeniem się makrofagów” – zaburzenie funkcji makrofagów wywołane wiekiem” – mówi dr Hoppstädter.
Makrofagi są ważnymi komórkami w układzie odpornościowym, które wykorzystują cząsteczki sygnałowe do kontrolowania innych komórek odpornościowych. Odgrywają one kluczową rolę w określaniu zakresu reakcji zapalnej naszego organizmu. Jednak funkcja makrofagów pogarsza się z wiekiem. Może to prowadzić do wzrostu ilości prozapalnych cząsteczek sygnałowych, co z kolei napędza aktywność innych komórek zapalnych układu odpornościowego.
Badania przeprowadzone przez zespół badań farmaceutycznych w Saarbrücken wskazują, że jedno konkretne białko bierze udział w nieprawidłowym funkcjonowaniu makrofagów u osób starszych. Białko jest znane jako GILZ, a jego poziomy są częściowo regulowane przez kortyzol. „Skrót GILZ oznacza indukowany glukokortykoidami zamek leucynowy” – wyjaśnia profesor Kiemer. Grupa badawcza Kiemera od wielu lat prowadzi eksperymentalne badania białka GILZ i odkryła, że odgrywa on kluczową rolę w wielu ważnych procesach w ludzkim ciele. Ale GILZ może mieć korzystny lub szkodliwy wpływ w zależności od konkretnych warunków metabolicznych.
„Wiemy, że GILZ odgrywa kluczową rolę w naszym układzie odpornościowym, na przykład bierze udział w wyłączaniu odpowiedzi zapalnej makrofagów. W związku z tym wysunęliśmy hipotezę, że utrata GILZ przyczynia się do zapalenia wywołanego przez makrofagi u starszych osób” –wyjaśnia Jessica Hoppstädter. Jej dane pokazują, że niższy poziom kortyzolu powoduje, że makrofagi wytwarzają mniej GILZ, co z kolei oznacza, że makrofagi po prostu nadal uwalniają zapalne cząsteczki sygnalizacyjne. Zespół stwierdził, że poziomy GILZ są rzeczywiście niższe u starszych osób. Aby dowiedzieć się, czy to samo w sobie wystarczyło do wywołania reakcji zapalnej, Hoppstädter genetycznie dezaktywował białko GILZ. Dane potwierdziły hipotezę Hoppstädter: makrofagi zostały aktywowane i nastąpił wzrost przewlekłych procesów zapalnych.
Grupa badawcza profesora Kiemera bierze udział w szeregu badań dotyczących aktywności białka GILZ, w tym w poszukiwaniu nowych substancji czynnych, które są w stanie zwiększyć poziomy GILZ w organizmie człowieka. Jednak substancja zdolna do zatrzymania postępu związanych z wiekiem procesów zapalnych lub utrudnienia starzenia się makrofagów jest wciąż daleka.
Czytaj też:
Umiarkowane picie może poprawić zdrowie osób starszych? Te badania nie kłamią