В течение жизни наш организм непрерывно трансформируется: изначально человек растет, затем достигает пика зрелости, а впоследствии постепенно стареет. Все органы и системы также постоянно подвергаются изменениям – это закономерный процесс.
Долгое время существовало мнение, что наиболее сильным иммунитетом обладают молодые люди, а пожилые относятся к группе риска. Считалось, что с возрастом снижается эффективность иммунной системы. Но ученые из Сеченовского университета опровергли это утверждение.
Ученые разработали математическую модель, позволяющую определить, как меняется иммунная система человека на протяжении всей жизни — от рождения до глубокой старости. При этом модель позволяет не только определить темп снижения иммунной функции, но и разобраться, как происходит адаптация иммунных клеток после удаления тимуса — ключевым органом, где формируются Т-клетки. Опубликованные данные опубликованы в журнале Frontiers in Immunology.
Чтобы понять, как функционирует иммунная система, эксперты сосредоточились на CD4+ T-лимфоцитах. Эти клетки играют важнейшую роль в управлении иммунным ответом, поскольку они не уничтожают патогены напрямую, а координируют действия других иммунных клеток:
-
отдают приказы,
-
запускают иммунный ответ,
-
формируют память о перенесенных инфекциях.
С целью разработки математической модели исследователи сформировали развернутый массив данных, содержащий сведения о концентрации разнообразных иммунных клеток в органах и тканях здоровых людей. При этом были учтены представители разных возрастных групп – от новорожденных до пожилых, включая детей, взрослых и людей преклонного возраста.
Саму базу данных сформировали на основе всех опубликованных на сегодня профильных результатах клинических исследований. На основе этих данных была разработана математическая модель, в которой учитывается полный жизненный цикл иммунной клетки при проведении расчетов:
-
созревание в тимусе (вилочковой железе),
-
дифференцировка,
-
активация и деление,
-
миграция по органам и тканям и другое.
«У детей до четырехлетнего возраста наблюдается увеличение количества основных подтипов Т-клеток. После этого их численность снижается, но после 40 лет — новый подъем, несмотря на то что функция тимуса, главного поставщика иммунных клеток, уже снижается. Это обусловлено активацией механизмов, обеспечивающих выживание клеток. «В период от 40 до 50 лет наблюдается повторное снижение количества клеток», — Виктория Кулеш.
По мнению науки, иммунная система не обязательно должна ухудшаться с возрастом, хотя это может показаться логичным после 50 лет! Приблизительно в возрасте 64 лет ученые отметили появление нового максимума, который связан с адаптацией интенсивности деления наивных клеток, то есть клеток, которые еще не встречались с антигеном.
Выходит, иммунная система способна к обновлению и укреплению примерно в 40 и 64 года.
По мнению специалистов, формирование иммунной системы в детском возрасте в первую очередь обеспечивается тимусом и незрелыми Т-лимфоцитами, во взрослом возрасте уже на первый план выходит так называемая антигенная нагрузка, то есть количество перенесенных инфекционных заболеваний. У пожилых людей влияние этих факторов ослабевает, и они уже не оказывают значимого влияния на численность клеток.
Также модель предоставила ответ на дополнительный вопрос: проявляют ли люди адаптивные механизмы после удаления тимуса, основного органа, где формируются Т-лимфоциты? Исследование выявило, что наш организм включает адаптационные механизмы, меняя скорость деления и выживаемость оставшихся клеток.
Новая математическая модель позволит не только исследовать иммунную систему с разных точек зрения, но и больше узнать об инфекционных, онкологических и других заболеваниях, а также лучше разобраться в протоколах лечения. Эти факторы способны оказать значительное воздействие на методы диагностики и лечения в перспективе.
