Според проучването протеинът, известен като тромбоцитен фактор 4 (PF4), известен преди това предимно с ролята си в съсирването на кръвта, действа като системен медиатор, който противодейства на свързаните с възрастта промени в костния мозък.
В проучване, чиито резултати бяха потвърдени чрез анализ на механизмите на клетъчното стареене, учените са установили, че с възрастта хематопоетичните стволови клетки (HSCs), отговорни за производството на всички кръвни и имунни клетки, претърпяват функционална деградация.
Този процес се характеризира с „миелоидно изместване” – прекомерно производство на клетки, които насърчават хроничното възпаление и дефицит на лимфоидни клетки които са необходими за ефективен отговор на инфекции и ваксинации. Експериментални данни показват, че въвеждането на PF4 или увеличаването на концентрацията му в микросредата на костния мозък възстановява стареещите HSCs до състояние, характерно за младите организми.
Протеинът влияе върху молекулярните пътища, които регулират клетъчния цикъл и епигенетичния пейзаж на стволовите клетки. По-конкретно, PF4 потиска експресията на гени, свързани с възпалението, и възстановява баланса между производството на различни видове имунни клетки.
В лабораторни тестове учените изкуствено увеличават нивата на PF4 при стари мишки до нива, открити при млади мишки. Терапията, която продължила повече от месец, дала значителни резултати: Животинските стволови клетки започнали да произвеждат имунни клетки в пропорции, типични за млад организъм. Експресията на гени, свързани със стареенето и възпалението, е намаляла.
Ефектът е потвърден не само при животински модели, но и при експерименти с човешки стволови клетки в епруветка. Авторите на изследването подчертават, че PF4 не е „еликсир на безсмъртието” за цялото тяло
а откритието сочи към специфична терапевтична цел. „Наричаме хематопоетичните стволови клетки „Светият Граал” на имунната система. Нашето проучване предоставя ясни доказателства, че някои свързани с възрастта кръвни заболявания могат да бъдат обратими вътрешно”, казва д-р Сандра Пиньо.
Изследователският екип на Университета на Илинойс подчертава, че PF4 е част от по-широк механизъм за системно подмладяване, който преди това е бил свързван с ефектите от трансфузиите на „млада кръв”. Изолирането на този специфичен протеин, обаче, позволява преминаването отвъд общите хипотези към разработването на таргетна терапия.
Механизмът на действие на тромбоцитния фактор включва регенерация на костномозъчната ниша – специфичната среда, в която функционират стволовите клетки. Лечението с протеина е свързано с намаляване на маркерите за клетъчен стрес и възстановяване на способността на имунната система за дългосрочно самообновяване.
Биологичното значение на това откритие се крие във възможността за коригиране на имуночувствителността – естественият спад на имунната система, който прави възрастните хора уязвими към вирусни инфекции и
намалява ефективността на имунотерапията при лечение на рак
За разлика от съществуващите методи за имуностимулация, PF4-медиираната терапия е насочена към основния източник на имунни клетки, осигурявайки цялостен терапевтичен ефект. В момента учените се фокусират върху определянето на оптимални дози и методи за доставяне на протеина до костния мозък, за да се сведат до минимум страничните ефекти, свързани с основната му функция за съсирване на кръвта.
Очаква се тези резултати да формират основата за разработването на лекарства, способни да повишат устойчивостта на възрастното население към инфекциозни заплахи и да забавят цялостното системно стареене.
