Bunkové mechanizmy imunitný systémové zmeny v priebehu starnutia. Príčiny a mechanizmy zmien

Video: finito a proces starnutia

Príčiny a mechanizmy zmeny imunity počas starnutia

Úloha bunky a životného prostredia

Experimenty odpoveď reprodukciu kultiváciou imunitné bunky v systéme in vitro alebo imunologicky inertná telesa ukázali, že hlavným faktorom, ktorý spôsobuje zníženie imunitnej odpovede v starobe sú zrelé bunky pripadá asi 90% odozvy poklesu, skôr než prostredie, v ktorom sa vyvíja imunitnú odpoveď (cena, Makinodan, 1972, 1972b).

Avšak, počas prenosu do ožiarených buniek príjemcu po dobu dlhšiu ako 3 mesiace, kedy väčšina prenesených zrelých imunokompetentných buniek je eliminovaná, pre bunky napríklad kostnej drene starý darcu mladý reakcie príjemcu tento nie je odlišná od odozvy mladých zvierat, aj keď vykonávajú, ako je znázornené pomocou chromozomálna štítky pôvodu darcovských buniek, tj. napr. staré (Harrison et al., 1977- Butenko, Andrianov, 1979).

V rovnakej dobe, mladí bunky kostná dreň, trávenie dostatok času v tele starého majstra, dal odpoveď na úroveň typickú pre staré zvieraťa (obr. 27).

Obr. 27. primárnej imunitnej odpovede na ovčej erytrocyty mladých aj starých ožiarené príjemcu (línia myší CBA) 4-5 mesiacov po vrátení syngenních buniek kostnej drene.
Na osi y - počet plak tvoriacich selezenki- vodorovnej osi bunky - neporušené mladých zvierat (1), staré intaktné zviera (2), ožiarené mladý zviera, znižuje mladé bunky kostnej drene (3), starí kostnej drene (4), staré ožiarenej zvieratá repasované mladé bunky kostnej drene (5), ožaruje mladý zviera, mladých sleziny buniek získaných (6), staré slezina (7).

Tieto fakty naznačujú, že udalosti, ktoré sa rozkladajú v transformácii kmeňových buniek kostnej drene do zrelých buniek imunitného systému sú kľúčové pre ďalší rozvoj imunitnej odpovede.

Možno predpokladať, že faktory, ktoré ovplyvňujú dráhu diferenciácie kmeňových buniek, sú vlastnosti mikroprostredie orgánov, v ktorých tieto bunky vyvíjajú, najmä mikroprostredie kostnej drene a týmus, ako aj úroveň a pomer hormónov v tele alebo iných neznámych humorálnych regulačných faktorov.

Pre rad parametrov starých telo kmeňové bunky kostnej drene sa významne líšia od tých mladých. Sú defektné v ich schopnosť zotaviť sa z frakčnej subletálne ožiarenia (Chen, 1974), znižuje ich schopnosť migrovať a endogénnej kolóniu (Petrov et al., 1977), sa znížila počet progenitorových T buniek (Tuapa, 1977), ako aj zníženú schopnosť produkovať B bunky (Farrar a kol., 1973).

Tiež zmenil kinetiky reprodukcie, ktorá sa prejavuje zníženie počtu a veľkosti kolónií buniek vytvorených, a to nie je možné vrátiť späť priechodom mladého organizmu (Albright, Makinodan, 1976). Avšak, ako už bolo uvedené, keď je prenesený do ožiareného mladého tela sú schopné úplne obnoviť imunitnú odpoveď na charakteristike úroveň pre mladých zviera, a preto nemôže byť považovaný za obmedzujúci prvok.

Brzlík je predmetom najviac výrazných zmien súvisiacich so starnutím obyvateľstva, ktoré majú podobné vlastnosti v rôznych druhov cicavcov. Relatívna hmotnosť týmusu najväčší v čase pôrodu. Potom, aj keď jej absolútna hmotnosť sa stále zvyšuje a dosahuje maximum v čase puberty, relatívna hmotnosť klesá vďaka rýchlemu zvýšeniu celkovej telesnej hmotnosti.

Potom brzlík hmota klesá exponenciálne vo väčšej miere kortikálnej vrstvy, a v menšej - mozog, s nahradením spojivového a tukového tkaniva. Tak zmizne Hassall je krvinky, narušenie správne umiestnenie epiteliálnych buniek, znižuje celkový počet lymfocytov, makrofágov hromadia obsahujúcich rôzne inklúzie a fragmenty buniek, plazmy a žírnych buniek.

Zmeniť charakter a ultraštruktúra sekrečných epiteliálnych buniek a lymfocytov (Bellamy, 1973- Hirokawa, 1977). Táto tzv vek involúcia týmusu je sprevádzané poklesom cirkulujúceho krvného faktor týmusu - hormonálne látky, ktoré majú výrazný vplyv na vývoj a funkciu T a pravdepodobne čiastočne B-lymfocytov, pre rôzne typy imunologické reakcie (Bach, Bach, 1979).

Porušenie funkcie týmusu začne sa však pred tým, než sa určí morfologicky involúcia. Vyznačujúci sa tým, rôzne funkcie sú stratené v inom poradí, a nie v rovnakom rozsahu. Pri presádzaní týmus, odobraté od zvierat rôzneho veku, a chránené thymectomized ožiari buniek kostnej drene z dospelých myší nasledujúcej sekvencii straty rôzne funkcie sa získa: najprv stratil schopnosť ovplyvňovať opätovné zalesnenie T-závislé oblasti lymfatických uzlín, potom - vplyv na produkciu citlivý fytohemaglutinín (PHA) a A-Con sleziny T-bunky, a potom zmizne helper aktivitu sleziny T buniek a najmenej zníženú schopnosť ovplyvňovať reaktivitu buniek sleziny na alogénne lymfocyty.

Ale aj brzlík tkanivo veľmi starých zvierat ešte stále majú určité potenciálov pre reštaurovanie T-bunkových funkcií (Hirokawa, Makinodan, 1975). Pokusy o obnovenie zníženú imunitnú funkciu starých organizmov prenos ich týmus novorodených alebo mladých zvierat boli neúspešné.

Experimenty pre štúdium imunitnej odpovede u parabiontov rôznych vekových skupín ukázalo, že prevláda v páre je ovplyvnená Heterochrony staré telo, takže sú k výraznému zníženiu reakcie na mladú úrovni zvierat a veľmi malé zvýšenie staré (obr. 28).

Obr. 28. primárnej imunitnej odpovede na ovčej červené krvinky parabiontov rôzne vekové hranice 3 mesiace po zosietení.
Na osi y - počet sleziny buniek tvoriacich plak (vľavo podvalov, čierne stĺpce) a hemolysins log2 hladiny v krvi (pravá os, šrafované stĺpce), - vodorovné osi - mladá (M), starých (C) zvierat a rôzne kombinácie párov veku

To naznačuje, že zo starého mladého organizmu určitý inhibičný účinok.

Úloha hormónov v zmeny imunitného systému

Rôzne hormóny môžu mať významný účinok na proliferáciu a diferenciáciu buniek, a preto sa môže zmeniť vzdelávanie imunitných buniek a pôsobí na udalosti, ktoré nastali po antigénne stimuláciu.

Je známe, že defekt v imunitnej funkcii, sú rôzne druhy hormonálna nerovnováha: hypotyreóza, diabetes, poruchy hypofýzy, nadobličiek, pohlavné žľazy. Určité hormonálnu rovnováhu k dispozícii v kritických obdobiach vývoja a je nevyhnutná pre dozrievanie a činnosť lymfatického systému, tak, že zlyhanie obnovy imunitnej odpovede u starších zvierat za použitia transplantátov týmusu novorodenca môže vysvetliť skutočnosťou, že hormonálnu rovnováhu v starom tele zabraňuje pôsobeniu týmusu faktorov a imunorestituční (Fabris, 1977).

Pokusy, vykonané so starými normálne, rovnako ako rýchlo starnúcej gipopituitarnymi myší ukázala výrazný regeneračný účinok rastového hormónu a tyroxín. Denkla (Denkla, 1978) naznačuje, že hypofýza vylučuje dve skupiny látok, ktoré majú vplyv na imunitný systém.

Hormóny, ako je štítnej žľazy a somatotropic vyjdú v ústrety. Ale ako sme vek začne vylučovanie látok, ktoré bránia tento priaznivý účinok, ako je možné vidieť redukčným účinkom na imunitný systém starších zvierat gipofizektomii, spolu so zavedením tyroxínu.

Treba tiež vziať do úvahy vzájomné pôsobenie involúcia týmusu v hypofýze a iných endokrinných orgánov, rovnako ako schopnosť zmeniť lymfoidné bunky starého tela reagovať na hormonálne vplyvy (Roth, 1975).

Mechanizmy funkciu imunitného systému

Uvedené zistenia naznačujú, že zhoršenie imunity v starobe, a to najmä vzhľadom na počiatku, antigennezavisimymi, stupeň diferenciácie imunitných buniek. Aj keď v tomto prípade je celkové množstvo a pomer hlavných typoch buniek zmeny je relatívne malá zmena v ich schopnosti k aktivácii, proliferácii a interakcie bunka-bunka, čo má za následok porušenie neskôr, antigén-stage diferenciáciu imunitných buniek.

Zmena aktivácia antigén

K dispozícii je charakteristický dynamika dávka antigénu nutná pre maximálnu stimuláciu imunitnej odpovede: nízka citlivosť na antigén v ranom veku, zvyšovať ju do zrelosti a následný pokles v starobe (Bosma a ďalšie, 1967- rektor, Carter, 1973).

Je ukázané, že väzba označených a polyklonálne mitogény (ako je PHA a lipopolysacharid), membrána základných buniek sa neznižuje s vekom pneumokokového polysacharidu, ale na stimulačné signál zodpovedá minimálnym počtu buniek (Hung a spol., 1975- Callard, Basten, 1977- Callard et al. , 1977).

Spomaľuje vytváranie "miesta" a "veľké" na povrchu buniek po väzbe na mitogén, že podľa súčasných pojmov, to je počiatočná fáza aktivácie buniek (Woda, Feldman, 1979). Následná aktivácia etapy tiež porušená.

Už v populácii nestimulovaných lymfoidných buniek pozorovaný pokles cAMP a cGMP zvyšuje, a preto je dôležité pre proces bunkovej proliferácie, pomer cAMP / cGMP v lymfocytoch vo veku myší bol iba 5%, že z mladých.

Po stimulácii mitogény v lymfocytoch starých zvierat narušili tvorbu cAMP a cGMP, tak, aby namiesto zaznamenané medzi mladými jednofázový pomer zotavenie cAMP / cGMP má dvojfázovú, vyznačujúci sa kvantitatívne dynamiku tohto indexu (Tarn, Walford, 1978).

Rovnako ako v nestimulovaných a stimulovaných fytohemaglutinín lymfocyty staré zvieratá znižuje aktivitu kyslej fosfatázy (Gillissen et al., 1977), rovnako ako zníženej fosforylácie Histon javu, ktorý predchádza štrukturálne zmeny, ku ktorým dochádza s chromatin pred RNA syntézu a replikáciu DNA (Lutz, Ermin, 1976).

Porušenie proliferácia po aktivácii

Keď sa ukázalo, stimulácia, že aj keď je minimálna doba trvania bunkového cyklu PHA lymfocyty starších ľudí zostáva prakticky rovnaké (10,6 hodín u mladých do 10 hodín u starších), priemerné a maximálna dĺžka je podstatne zvýšená (napríklad maximálna doba trvania 15,6 hodín u mladých a 25 h na starý).

Staré bunky sú pomalšie v cykle, sa pretiahla G1 obdobia (Tice a kol., 1979). V kultúre lymfocytov z mladých ľudí v dôsledku postupného delenia potomkov oddelených buniek pozorovaný exponenciálny rast inkorporácie značeného tymidínu v priebehu času. Lymfocyty z rovnakej starých organizmov, tento vzťah je lineárna.

Pomocou diferenciálnej farbenie bromdeoxyuridinu bolo preukázané, že viac ako 72 hodín v kultúre lymfocytov mladých jedincov je počet buniek postúpených oddiel 1, 8%, 2 - 24%, a viac ako 3 - 68%. Naproti tomu, u starších osôb, 30% buniek má spoločné 1 krát 42% - 2-krát, 28% - 3 alebo viackrát (Weksler, 1978).

Rozdielom väzbu 3H-aktinomycín D pevných preparátov PHA-stimulovaných lymfocytov ľudí všetkých vekových kategórií sa môže stanoviť, že sa bunkový cyklus Gx-fáza, aspoň v niektorých T lymfocytov starých ľudí existuje blokádu (Preumont et al., 1978).

Možno, že táto skutočnosť a prítomnosť blokov v ostatných fázach bunkového cyklu, možno vysvetliť rozpor medzi hodnotami spojených so starnutím reakciu pokles na mitogény, zaznamenané rôznymi spôsobmi: podľa počtu blastirovannyh bunkami počtom buniek značeného 3H-tymidínu na hodnota označenia a na počte mitózy (Barbaruk, 1974- Carmella et al., 1977).

Porušenie interakcie bunka-bunka

Mechanizmus iniciácii imunitnej odpovede na väčšinu antigénov hrať 3 typov buniek: makrofágy, T a B lymfocyty. Po imunizácii sa starnutím organizmu, je pozorovaný ako zníženie pozostávajúce z B-buniek obklopených antigénom aktivovaných T-lymfocytov (Makinodan, 1972), a zníženie počtu makrofágov lymfocytov združenia (Bereg, 1978). Klonální narušený reguláciu bunkovej proliferácie.

Tak, v bunkovej kultúre, lymfocyty boli preukázané 100-násobne nižšia inhibítory Izolácia bunkové delenie a redukcia 6-násobné citlivosti na ne (Callard, Basten, 1977), čo je skutočnosť, ktorá môže byť zodpovedná za pozorované u starších jedincov nadmernej proliferáciu imunokompetentných buniek (Benek et a kol., 1974- Suslov Ehneva, 1974), a monoklonálnou dysproteinémia vzhľad.

Veľmi často pridanie bunkovej suspenzie zo sleziny starých zvierat mladým buniek vedie k výraznému inhibíciu imunitnej odpovede (Makinodan et al., 1976). Potlačenie akcie v starých zvierat majú T-lymfocyty (Hirano, Nordin, 1975), B-lymfocyty (Singhal et al., 1978) a monocyty (Duchatean et al., 1976).

Zvlášť veľká pozornosť venovaná štúdiu zmien súvisiacich s vekom regulačných T-buniek. To rieši problém poklesu súvisiace s vekom T-pomocných buniek (Blankwater, 1978- Kay, 1978). Pokiaľ ide o T-supresor, získaný vysoko protichodných údajov.

V jednej skupine štúdie ukázali zvýšenie supresorovú funkciu T-lymfocytov počas starnutia (Segre, Segre, 1977, 1978- Weksler et al., 1978), a snaží sa vysvetliť mechanizmus tohto súvisiace s vekom pokles imunitnej odpovede. V iných štúdiách, naopak bolo zistené, že zníženie aktivity T-supresor (Folch, Waksman, 1974- STOB, Tomasi, 1975- Boutenko, Andrianov, 1979), s ktorými je spojená s autoimunity. Gershon a Mattsler (Gershon, Matzler, 1977), analýzu tohto rozporu, dospieť k záveru, že možno vysvetliť vlastnosti skúšobného postupu a závisí na zníženie nezrelé bazéna (Ly 1, 2, 3 +) ambivalentný prekurzorov.

Okrem toho je významný prerozdelenie buniek medzi rôznymi lymfoidných subpopulácií. Modifikované B bunky (Nordin, Adler, 1979), narušil pomer medzi bunkami, sa udržuje v lymfatických uzlinách a slezine (Gillette, 1975) protilátky a imunologické pamäťovej bunky (Boutenko et al., 1977), s dlhým polčasom rozpadu a krátkodobé lymfocyty, iná v rôznych lymfatických orgánoch (Ropke, 1977).

To znamená, že vyššie uvedené skutočnosti ukazujú, že fenomén starobe imunodeficiencie a autoimunity sú komplexné a rozmanité zmeny buniek a bunkových populácií, vzhľadom k regulačným a morfogenetické javov.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno