Опубликованное в GeroScience новаторское исследование известной лаборатории Conboy подтвердило, что разбавление плазмы приводит к системному омоложению против множества протеомных аспектов старения у людей.
Системный молекулярный избыток
В этой статье высказано мнение, что старение во многом обусловлено системным молекулярным избытком. Сигнальные молекулы, антитела и токсины, которые постепенно бесконтрольно накапливаются, заставляют клетки проявлять экспрессию генов, характерную для более старых клеток.
В то время как кровотоки старых и молодых мышей были объединены в предыдущих экспериментах с существенными эффектами [1], этот подход гетерохронного парабиоза невозможен и не нужен для людей. Вместо этого в этой статье основное внимание уделяется терапевтическому плазмообмену (ТПО), процедуре, при которой плазма крови просто заменяется физиологическим раствором и альбумином. Эта процедура уже применялась для разбавления патогенных, токсичных соединений [2], системных проблем, связанных с аутоиммунными и неврологическими расстройствами, включая болезнь Альцгеймера [3], и даже длительных последствий вирусной инфекции [4].
Польза для иммунной функции
Раз в месяц у восьми человек оценивали биомаркеры крови, а затем им вводили ТПО. Шесть человек считались пожилыми, а двое — среднего возраста. Некоторых участников оценивали дольше, чем других, а один пациент оценивался в общей сложности в течение пяти месяцев.
Хотя не все получили такое большое или одинаковое преимущество, данные показали увеличение многих основных биомаркеров иммунной функции. CD3, CD4 и CD8 Т-клетки были увеличены. Количество В-клеток в целом улучшилось, как и количество естественных киллеров (NK). Множественные соотношения количества иммунных клеток были изменены в сторону соотношений, которые имеют молодые люди; в первую очередь уменьшилось количество макрофагов, которые накапливаются у пожилых людей. Между тем, p16, биомаркер клеточного старения, и 8-OHdG, биомаркер окислительного повреждения ДНК, также снизились.
Протеомное омоложение
Лаборатория Конбоя начала это исследование со сравнения сыворотки крови молодых и старых контрольных доноров. Было обнаружено, что из 507 проанализированных белков 72 значительно различаются между двумя группами. Как и ожидалось, самые большие изменения произошли в белках, связанных с передачей сигнала и воспалительной реакцией, наряду с белками, связанными с клеточным саморазрушением, известным как апоптоз; это одна из причин, почему стареющие клетки пожилых людей имеют тенденцию задерживаться.
Хотя не все доноры имели более старые белки одинаково, а участники TPE немного отличались от участников контрольной группы старшего возраста на исходном уровне, данные показали значительную тенденцию к юношескому выражению. Анализ основных компонентов также показал эту тенденцию, поместив их намного ближе к юношеским контрольным группам.
Анализ путей показывает преимущества в борьбе с раком
Затем исследователи провели биоинформатический анализ с помощью Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG). Пути, наиболее затронутые старением, были связаны с цитокинами и ревматоидным артритом, хотя, неожиданно, пути рака также были сильно затронуты старением и уменьшены TPE.
Тщательный сетевой анализ выявил один основной компонент, общий для всех проанализированных сетей: толл-подобный рецептор 4 (TLR4). TLR4, уровень которого увеличивается с возрастом, участвует во многих фундаментальных сигнальных путях, включая пути, связанные с иммунной системой и раком. Было обнаружено, что TPE значительно снижает TLR4.
Другие важные биомаркеры
Команда также проанализировала TDP43, компонент крови, который связан с множественными нейродегенеративными заболеваниями [5] и увеличивается с возрастом. TPE значительно снизил TDP43 у каждого из участников на длительное время, у некоторых примерно до юношеского уровня. Другие белки, связанные с заболеваниями, связанными с болезнью Альцгеймера, также были значительно снижены.
Исследователи изучили различия в экспрессии белка (протеомный шум), чтобы использовать его в качестве биомаркера. Этот шум трудно анализировать с такой небольшой выборкой, поэтому они сосредоточились на белках, стандартное отклонение которых сильно меняется от молодых людей к пожилым, а также от пожилых людей без когнитивных заболеваний к пожилым людям, у которых они есть.
В ходе этого анализа было обнаружено, что в качестве биомаркеров можно использовать в общей сложности десять белков. Очень интересно, что расчеты и анализ команды пришли к выводу, что этот шум показывает, что биологический возраст людей с когнитивными заболеваниями эквивалентен 130 годам, возрасту, до которого еще никто не дожил. Их результаты также показывают, что этот биомаркер снижается на десятилетия у людей, перенесших ТПО.
Вывод
Хотя в группе лечения этого исследования было всего восемь человек, его результаты достаточно ясны. TPE стабилизирует и модулирует белки крови, уменьшает количество опасных белков, связанных с нейродегенерацией и раком, омолаживает многочисленные маркеры экспрессии генов и уменьшает возрастное воспаление, известное как воспаление. Однако еще предстоит выяснить, будут ли эти результаты верны в более крупном исследовании, но есть убедительные доказательства необходимости проведения такого исследования.
