Een anti-aging eiwit zou er gericht op kunnen zijn
om immuuncellen te verjongen
Nieuwe studie legt uit wat er gebeurt als het
immuunsysteem ouder wordt.
San Francisco, CA--Van anti-aging eiwitten is al lang
aangetoond dat ze beschermend werken tegen ziekten die
gerelateerd zijn aan ouder worden, zoals kanker,
neurodegeneratie, en hart- en vaatziekten. Een studie
door onderzoekers aan de Gladstones Institutes heeft nu
onthuld dat een dergelijk eiwit er ook gericht op zou
kunnen zijn om cellen in het immuunsysteem te verjongen.
Het eiwit in kwestie heet SIRT1, meer algemeen bekend
als het eiwit dat geactiveerd wordt door rode wijn. In
de nieuwe studie, gepubliceerd in het Journal of
Experimental Medicine, ontdekten de onderzoekers dat het
ook betrokken is bij hoe cellen in het immuunsysteem
zich ontwikkelen met het ouder worden.
Ze wilden uitvinden hoe dit anti-aging eiwit een
specifieke categorie van imuuncellen, bekend als
cytotoxische T-cellen, beïnvloedt. Deze cellen zijn
sterk gespecialiseerde bewakers van het immuunsysteem en
hun taak is om cellen die door een virus geïnfecteerd
zijn, beschadigde cellen, of kankercellen te doden.
“Gedurende de loop van iemands leven, met
herhaaldelijke blootstelling aan bacteriën en virussen,
volgroeien deze T-cellen en verliezen ze uiteindelijk
een eiwit genaamd CD28”, aldus Gladstone Senior
Onderzoeker Melanie Ott, senior-auteur van de nieuwe
studie. “En als deze cellen ouder worden, worden ze meer
giftig voor hun omgeving.”
Dit verouderingsproces wordt in gang gezet door
persistente virale infecties zoals HIV en CMV
(cytomegalovirus). In feite, bij patiënten die met HIV
geïnfecteerd zijn hopen volwassen cytotoxische T-cellen
zich op een veel jongere leeftijd op dan bij een
niet-geïnfecteerd persoon.
“Een hoger aantal volgroeide cytotoxische T-cellen in
het lichaam is gelinkt met leeftijdsgerelateerde,
auto-immuun- en ontstekingsziekten.”, voegde Ott, die
ook professor in het Department of Medicine aan de UC
van San Francisco is, toe. “We wilden een manier
verzinnen om dit fenomeen tegen te werken.”
Wat gebeurt er in ouder wordende celllen?
Als een jonge (of naïeve) T-cel in een rustende staat
is, verbruikt hij zuurstof om te 'ademen'. Als hij
eenmaal geactiveerd is om het lichaam tegen bacteriën of
virussen te verdedigen, schakelt hij over naar verhoogde
glycolyse en gebruikt hij suiker om een onmiddelijke
boost in energie te krijgen. Dit komt van pas om meteen
in actie te komen, maar is niet houdbaar voor presteren
op de lange termijn.
“Je kunt het zien als iemand die 60 meter sprint en
een snelle boost van energie nodig heeft om de race te
voltooien, vergeleken bij een marathonrenner die
verschillende energiebronnen nodig heeft om het een
lange periode vol te houden”, aldus Ott.
Als de cellen ouder worden en CD28 verliezen, stappen
ze sneller over op glycolyse als het 'ademen' geremd
wordt. Ze verliezen ook het anti-aging eiwit SIRT1. Dit
wordt een probleem, aangezien het ze giftiger maakt voor
de cellen rondom hen.
In de nieuwe studie leggen Ott en haar team
uiteindelijk uit hoe dit werkt.
“We bestudeerden menselijke T-cellen, geïsoleerd van
bloeddonoren van alle leeftijden, om volwassen
cytotoxische T-cellen te vergelijken met naïeve
T-cellen”, aldus Philip Ansumana Hull, afgestudeerd
student in Ott's laboratorium en een van de hoofdauteurs
van de studie.
Ze ontdekten dat naïeve T-cellen een hoge
concentratie SIRT1 hebben. Dit stabiliseert een totaal
mechanisme dat voorkomt dat de cellen glycolyse ingaan
om suiker als een energiebron te gebruiken, en begrenst
hun toxische effecten.
Als de cellen ouder worden, verliezen ze SIRT1,
hetgeen hun basismetabolisme verandert. Ze kunnen dan
snel overgaan op glycolyse en beginnen met het
produceren van giftigere eiwitten, die cytokinen heten,
welke kunnen leiden tot ontstekingsziekten.
Eén mechanisme om zowel veroudering als agressieve
tumoren te bestrijden.
Met als basis een beter begrip van de cruciale rol
gespeeld door SIRT1 bij het verouderen van cellen,
identificeerden de onderzoekers twee potentiële nieuwe
doelwitten voor geneesmiddelen.
Als eerste zouden er nieuwe geneesmiddelen kunnen
worden ontwikkeld om SIRT1 te versterken om zo volwassen
cytotoxische T-cellen te verjongen of ze tegen te houden
om te snel te veranderen in een sterk toxische toestand.
“Dit zou de ontwikkeling van verouderingsgerelateerde
ziekten kunnen uitstellen”, aldus Mark Y. Jeng, de
andere hoofdauteur van de studie en voormalig
afgestudeerd student bij Ott's laboratorium. “Het zou
ook mensen met een zwakker immuunsysteem kunnen helpen
om te vechten tegen infecties of om beter te reageren op
immuunvaccinatie, zoals ouderen of patiënten met een
chronische infectie.”
Anderzijds, kunnen medicijnen gebruikt worden om het
tegenovergestelde effect te verkrijgen en de T-cellen
aan te moedigen om giftiger te worden. Door tijdelijk
jonge T-cellen meer agressief te maken en te zorgen dat
ze zich gedragen als volwassen cellen, kunnen ze,
bijvoorbeeld, een agressieve anti-tumor reactie of een
andere imuuntherapeutische aanpak ondersteunen.
Vertaling: Arnoud