После представления F. Burnet в 1970 г. иммунологической теории старения, функция иммунной системы подвергалась пристальному вниманию. Была показана несомненная связь изменений иммунной системы с развитием старения и длительностью предстоящей жизни: прогрессирующая атрофия первичных лимфоидных органов (тимуса и костного мозга) с возрастом, снижение предстоящей продолжительности жизни у человека и животных при уменьшении числа периферических Т-лим-фоцитов, сходство старческих изменений и процессов, развивающихся при ранней тимэктомии, врожденном отсутствии тимуса, аутоиммунных заболеваниях, иммунологические расстройства и нарушения экспрессии антигенов главного комплекса гистосовместимости при прогериях и пр.
Возрастные изменения отмечаются для всех функций системы иммунитета, особенно для Т-системы иммунитета. Атрофия тимуса, селезенки и лимфоузлов, снижение числа периферических Т-клеток и увеличение числа незрелых лимфоцитов вследствие задержки их диф-ференцировки. Снижение числа предшественников Т-клеток и выраженное снижение продукции тимических гормонов с диссоциацией в сторону активации Т-супрессорных механизмов, сопровождающейся активацией неспецифических Т-хелперов и Т-супрессоров, что растормаживает аутоиммунные процессы. Уменьшение разнообразия антигенного репертуара лимфоцитов. Снижение продукции ИЛ-2 Т-хелперами. Выраженное снижение способности лимфоцитов активироваться собственными клетками организма - снижение так называемой сингенной смешанной культуры лимфоцитов. Снижение противоопухолевой устойчивости организма и др.
Имеется, однако, значительная группа фактов, обобщение которых позволяет выделить малоизученную функцию лимфоцитов, которая может представлять особый интерес для геронтологов - способность лимфоцитов влиять на пролиферацию самых различных типов клеток в организме.
Одним из центральных механизмов старения у млекопитающих считают снижение митотического индекса, ведущее к снижению самообновления различных тканей и органов, преобладанию доли старых клеток, то-есть, к «старению» тканей и органов. Генерализованное снижение митотического индекса затрагивает все типы клеток и сопровождается повышением доли клеток в GI фазе, что рассматривают как результат блока G1/S у старых животных, конкретные причины которого неизвестны.
В иммунологии известен аналогичный блок G1/S у лимфоцитов-эффекторов старых животных. Причем выяснено, что он является результатом дисбалланса регуляторных популяций Т-клеток. В старости повышается доля Т-супрессоров и снижается доля Т-хелперов, что определяется активным влиянием на тимус со стороны гипоталамо-гипофизарной системы.
Недавно показано, что лимфоциты способны регулировать ряд неиммунных функций организма. Известна способность лимфоидных клеток Т-ряда переносить «регенерационную информацию», повышая при сингенном переносе интактным животным митотический индекс органа, гомологичного регенерирующему у донора. Лимфоциты участвуют также в физиологическом самообновлении тканей, в процессах гиперплазии тканей при повышении нагрузки в норме и патологии, в регулировании пролиферации и дифференцировки гемопоэтических тканей; индукции и ограничении опухолевого роста и других патологических процессах сопровождающихся клеточным делением, а также в росте целостного организма; регулировании роста числа клеток антиген-специфического клона в иммунной реакции.
Все это позволило нам предположить, что лимфоидная система возникла и формировалась в организме прежде всего для регуляции процессов пролиферации самых различных, вначале соматических, тканей. В таком случае, снижение этой функции лимфоцитов может определять и снижение пролиферативных потенций тканей в старости.
Нами была сформулирована гипотеза о существовании лимфоидной системы регуляции пролиферации соматических тканей с наличием клеток-регуляторов пролиферации (КРП) стимулирующего (+) и ингибирующего (-) типов, а также предложены математические модели функционирования такой системы у многоклеточных. Так как известно, что с возрастом наблюдается резкая инволюция тимуса и многих показателей иммунитета с одновременной перестройкой продукции тимусом регуляторных популяций Т-лимфоцитов, причем этот процесс направляется гипоталамо-гипофизарной системой, можно полагать, что данные изменения, затрагивая также систему КРП, могли бы обусловить возрастное снижение интенсивности самообновления тканей многоклеточного организма, что позволяет рассматривать старение как вторичный феномен - результат изменений в регуляторных системах организма.
В общем виде механизм старения соматических тканей как результат дефицита лимфоцитов-регуляторов пролиферации, может быть представлен в следующем виде:
1. Ведущим механизмом старения тканей является снижение их клеточного самообновления.
2. Снижение митотического индекса при старении определяется изменениями в системе лимфоидной регуляции пролиферации соматических клеток.
3. Сущностью изменений системы КРП в старости является увеличение доли КРП (-) и абсолютное снижение общего числа КРП.
4. Нарушение соотношения КРП стимулирующего и ингибирующего типов ведет к снижению скорости продвижения соматических клеток из фазы G1 в S, что формирует блок G1/S в тканях старых животных.
5. Прогрессирующее снижение пролиферативной активности клеток соматических тканей ведет к увеличению доли «старых клеток, при этом «старческие» изменения тканей являются результатом проявления нормальных свойств клеток, углубившихся в состояние дифференцировки - клеток с длительным периодом жизни.
6. Так как в тканях всегда идут процессы замещения молодыми клетками, наряду с процессами старения формируются процессы приспособления, гипертрофии и пр.
7. Изменение системы КРП является результатом продолжения действия регуляторов ограничения роста организмов после того, как рост закончен, при участии гипоталамо-гипофизарной системы и тимуса.
Из сказанного ясно, что влияния на иммунную систему самым прямым образом должны отражаться на темпе и выраженности старения, а старение самой иммунной системы можно в значительной степени снизить иммунотропными средствами и влияниями на нервные центральные регуляторные механизмы иммунитета, которые используются в полной мере в ходе специальных курсов иммунокоррекции, биоиммунокор-рекцин и биоиммуностимуляции.
См. также:
1.1. Некоторые общие представления о сути и месте старения в природе
1.2. Возникновение и существенные черты жизни как формы движения материи
1.3. Процессы самоорганизации на клеточном уровне и роль специализированной лимфоиднои системы регуляции клеточного роста
1.4. Регуляторные процессы роста и самообновления целостного организма
1.5. Принципиальные типы старения живого вещества
1.6. Морфологический субстрат центров регуляции старения млекопитающих
1.8. Пересадка эмбрионального гипоталамуса как метод восстановления возраст - зависимого истощения регуляторных программ мозга
1.9. Старение — феномен целостного организма
Обсудить на форуме
