Imunosenescence - Immunosenescence
Imunosenescence odkazuje na postupné zhoršování imunitní systém přinesl přirozený věk. The adaptivní imunitní systém je ovlivněna více než vrozený imunitní systém.[1]
Imunosenescence zahrnuje schopnost hostitele reagovat na infekce a rozvoj dlouhodobé imunitní paměti, zejména tím, že očkování.[2] To souvisí s věkem imunitní nedostatečnost je všudypřítomný a vyskytuje se u druhů s dlouhým i krátkým životem jako funkce jejich věku v poměru k očekávané délce života, spíše než v chronologickém čase.[3] Je považován za hlavní faktor přispívající ke zvýšené frekvenci morbidity a mortality u starších osob.
Imunosenescence není náhodný zhoršující se jev, spíše se zdá, že inverzně opakuje evoluční vzorec a většina parametrů ovlivněných imunosenescencí se zdá být pod genetickou kontrolou.[4] Imunosenescence lze také někdy předpokládat jako výsledek neustálého problému nevyhnutelného vystavení různým antigeny jako viry a bakterie.[5]
Přehled poklesu imunitních funkcí souvisejících s věkem
Imunosenescence je multifaktoriální stav vedoucí k mnoha patologicky významným zdravotním problémům ve věku populace. Některé z biologických změn závislých na věku, které přispívají k nástupu imunosenescence, jsou uvedeny níže:
- Hematopoetické kmenové buňky (HSC), které zajišťují regulované celoživotní dodávky leukocyty progenitory, které jsou zase schopné diferencovat se na rozmanitost specializovaných imunitních buněk (včetně lymfocyty, prezentující antigen dendritické buňky, a fagocyty ) se zmenšila jejich schopnost sebeobnovy. To je způsobeno akumulací oxidační poškození na DNA stárnutím a buněčnou metabolickou aktivitou[6] a zkrácení telomerní terminály chromozomů.
- Existuje výrazný pokles celkového počtu fagocyty u starších hostitelů, spolu s jejich skutečným snížením baktericidní aktivita.[7][8]
- Cytotoxicita přírodní zabiják Je známo, že buňky (NK) a funkce dendritických buněk prezentující antigen se s věkem snižují.[9][10][11][12] Věkové poškození dendritik buňky prezentující antigen (APC) má závažné důsledky, protože se to promítá do nedostatku v buněčnou imunitu a tedy neschopnost efektoru T-lymfocyty modulovat adaptivní imunitní odpověď (viz. níže).
- Pokles humorální imunita způsobené snížením počtu obyvatel protilátka produkující B-buňky spolu s menším imunoglobulin rozmanitost a afinita.[13][14]
Jak věk postupuje, dochází k poklesu produkce nových naivních lymfocyty a funkční kompetence populací paměťových buněk. To se podílí na rostoucí frekvenci a závažnosti nemocí, jako je rakovina, chronické zánětlivé poruchy, průlomové infekce a autoimunita.[15][16] Problémem infekcí u starších osob je, že se často projevují nespecifickými příznaky a příznaky a stopy ohniskové infekce často chybí nebo jsou zakryty základními chronickými stavy.[3] Nakonec to přináší problémy v diagnostice a následně v léčbě.
Kromě změn imunitní odpovědi jsou příznivé účinky zánět zaměřené na neutralizaci nebezpečných a škodlivých látek v raném věku a v dospělosti se stávají škodlivými v pozdějším věku v období, které podle antagonistické reakce nepředpokládá vývoj. pleiotropie teorie stárnutí.[17] Je třeba dále poznamenat, že změny v lymfoidním kompartmentu nejsou odpovědné pouze za nefunkčnost imunitní systém u starších osob. Ačkoli se zdá, že produkce myeloidních buněk s věkem neklesá, makrofágy se stanou dysregulovanými v důsledku změn prostředí.[18]
Funkční dysregulace T-buněk jako biomarker imunosenescence
Funkční kapacita T-buňky je nejvíce ovlivněna účinky stárnutí. Ve skutečnosti jsou změny související s věkem evidentní ve všech fázích vývoje T-buněk, což z nich činí významný faktor ve vývoji imunosenescence.[19] Po narození začíná pokles funkce T-buněk progresivně involuce z brzlík, což je orgán nezbytný pro zrání T-buněk po migraci prekurzorových buněk z kostní dřeně. Tento věk spojený pokles brzlíku epiteliální objem má za následek snížení / vyčerpání počtu thymocyty (tj. předzralé T-buňky), čímž se snižuje produkce periferních naivních T-buněk.[20][21] Jakmile T-buňky dospějí a cirkulují v periferním systému, stále podléhají škodlivým změnám závislým na věku. Spolu s věkovou involucí brzlíku a následným stárnutím souvisejícím snížením výdeje brzlíku nových T buněk tato situace ponechává tělo prakticky bez panenských T buněk, což způsobuje, že je tělo náchylnější k různým infekčním a ne- infekční choroby.[5]
Ve věku 40 let se odhaduje 50 až 85% dospělých lidský cytomegalivirus (HCMV), o které se předpokládá, že je hlavní příčinou imunosenescence,[1] i když je to kontroverzní.[22] Navzdory skutečnosti, že v průměru 10% (a až 50%) z CD4 a CD8 paměťové T buňky osob infikovaných HCMV může být specifická pro CMV, tyto osoby nemají vyšší úmrtnost v důsledku jiných infekcí.[22]
Složky T-buněk spojené s imunosenescencí zahrnují:
- snížení v Poměr CD4 + / CD8 +[23]
- zhoršený vývoj CD4 + T folikulární pomocné buňky, které se specializují na usnadnění periferních zařízení B buňka zrání a tvorba protilátek plazmatické buňky a paměťové B buňky[24]
- deregulace intracelulární signální transdukce schopnosti[25]
- snížená kapacita na výrobu efektoru lymfokiny[26][27][28]
- zmenšení repertoáru rozpoznávání antigenu Receptor T-buněk (TcR) rozmanitost[29][30]
- cytotoxická aktivita Přírodní zabijácké T-buňky (NKT) klesá[10]
- zhoršená proliferace v reakci na antigenní stimulaci[26][27][29][30]
- akumulace a klonální expanze paměti a efektorových T-buněk[4][27]
- brání imunitní obraně proti virové patogeny, zejména tím, že cytotoxické CD8 + T buňky[28]
- změny v cytokin profil např. zvýšené prozánětlivé cytokiny prostředí přítomný u starších osob[31]
Reference
- ^ A b Pangrazzi L, Weinberger B (2020). "T buňky, stárnutí a stárnutí". Experimentální gerontologie. 134: 110887. doi:10.1016 / j.exger.2020.110887. PMID 32092501. S2CID 211237913.
- ^ Muszkat, M; E. Greenbaum; A. Ben-Jehuda; M. Oster; E. Yeu'l; S. Heimann; R. Levy; G. Friedman; Z. Zakay-Rones (2003). „Místní a systémová imunitní odpověď u seniorů v pečovatelském domě po intranazální nebo intramuskulární imunizaci inaktivovanou chřipkovou vakcínou“. Vakcína. 21 (11–12): 1180–1186. doi:10.1016 / S0264-410X (02) 00481-4. PMID 12559796.
- ^ A b Ginaldi, L .; M.F. Loreto; M.P. Corsi; M. Modesti; M. de Martinis (2001). "Imunosenescence a infekční nemoci". Mikroby a infekce. 3 (10): 851–857. doi:10.1016 / S1286-4579 (01) 01443-5. PMID 11580980.
- ^ A b Franceschi, C .; S. Valensin; F. Fagnoni; C. Barbi; M. Bonafe (1999). „Biomarkery imunosenescence v rámci evoluční perspektivy: výzva heterogenity a role antigenní zátěže“. Experimentální gerontologie. 34 (8): 911–921. doi:10.1016 / S0531-5565 (99) 00068-6. PMID 10673145. S2CID 32614875.
- ^ A b Franceschi, C .; M. Bonafè; S. Valensin (2000). "Lidská imunosenescence: převládající vrozená imunita, selhání klonotypické imunity a vyplnění imunologického prostoru". Vakcína. 18 (16): 1717–1720. doi:10.1016 / S0264-410X (99) 00513-7. PMID 10689155.
- ^ Vysokofrekvenční elektromagnetické vlny, jako je gama a xrays, mohou proniknout a poškodit DNA. Je to v pořádku; A. Hirao; F. Arai; S. Matsuoka; K. Takubo; I. Hamaguči; K. Nomiyama; K. Hosokawa; K. Sakurada; N. Nakagata; Y. Ikeda; T. W. Mak; T. Suda (2004). „Regulace oxidačního stresu pomocí ATM je nutná pro samoobnovení hematopoetických kmenových buněk.“ Příroda. 431 (7011): 997–1002. doi:10.1038 / nature02989. PMID 15496926. S2CID 4370804.
- ^ Lord, J.M .; S. Butcher; V. Killampali; D. Lascelles; M. Salmon (2001). "Stárnutí neutrofilů a imunescence". Mech Aging Dev. 122 (14): 1521–1535. doi:10.1016 / S0047-6374 (01) 00285-8. PMID 11511394. S2CID 1898942.
- ^ Strout, R.D .; J. Suttles (2005). „Imunosenescence a funkční plastičnost makrofágů: dysregulace funkce makrofágu změnami mikroprostředí související s věkem“. Immunol Rev. 205: 60–71. doi:10.1111 / j.0105-2896.2005.00260.x. PMC 1201508. PMID 15882345.
- ^ Bruunsgaard, H .; A. N. Pedersen; M. Schroll; P. Skinhoj; B. K. Pedersen (2001). „Snížená aktivita přirozených zabíječských buněk je spojena s aterosklerózou u starších lidí“. Exp Gerontol. 37 (1): 127–136. doi:10.1016 / S0531-5565 (01) 00162-0. PMID 11738153. S2CID 32717204.
- ^ A b Mocchegiani, E; M. Malavolta (2004). "Funkce buněk NK a NKT v imunosenesanci". Stárnoucí buňka. 3 (4): 177–184. doi:10.1111 / j.1474-9728.2004.00107.x. PMID 15268751. S2CID 19710282.
- ^ Uyemura, K .; S. C. Castle; T. Makinodan (2002). „Křehký starší člověk: role dendritických buněk v náchylnosti k infekci“. Mech Aging Dev. 123 (8): 955–962. doi:10.1016 / S0047-6374 (02) 00033-7. PMID 12044944. S2CID 11558962.
- ^ Sanchez-Correa, Beatriz; Campos, Carmen; Pera, Alejandra; Bergua, Juan M .; Arcos, Maria Jose; Bañas, Helena; Casado, Javier G .; Morgado, Sara; Duran, Esther; Solana, Rafael; Tarazona, Raquel (01.04.2016). „Přirozená imunosenescence zabijáckých buněk u pacientů s akutní myeloidní leukémií: nové cíle pro imunoterapeutické strategie?“. Imunologie rakoviny, imunoterapie. 65 (4): 453–463. doi:10.1007 / s00262-015-1720-6. ISSN 1432-0851. PMID 26059279. S2CID 20498123.
- ^ Gibson, KL; Wu, Y-C; Barnett, Y; Duggan, O; Vaughan, R; Kondeatis, E; Nilsson, BO; Wikby, A; Kipling, D; Dunn-Walters, DK (2009). „Diverzita B buněk klesá ve stáří a souvisí se špatným zdravotním stavem“. Stárnoucí buňka. 8 (1): 18–25. doi:10.1111 / j.1474-9726.2008.00443.x. PMC 2667647. PMID 18986373.
- ^ Han, S .; K. Yang; Z. Ozen; W. Peng; E. Marinová; G. Kelsoe; B. Zheng (2003). „Zvýšená diferenciace slezinných plazmatických buněk, ale snížená dlouhotrvající vysoce afinitní plazmatické buňky kostní dřeně u starých myší“. J. Immunol. 170 (3): 1267–1273. doi:10,4049 / jimmunol.170.3.1267. PMID 12538685.
- ^ Hakim, F.T .; RE. Gress (2007). "Imunosenescence: deficity adaptivní imunity u starších osob". Tkáňové antigeny. 70 (3): 179–189. doi:10.1111 / j.1399-0039.2007.00891.x. PMID 17661905.
- ^ Haq, Kamran; McElhaney, Janet E (2014). „Imunosenescence: očkování proti chřipce a starší lidé“. Aktuální názor na imunologii. 29: 38–42. doi:10.1016 / j.coi.2014.03.008. PMID 24769424.
- ^ Franceschi, C .; M. Bonafe; S. Valensin; F. Olivieri; M. de Luca; E. Ottaviani; G. de Benedictis (2000). „Stárnutí zánětu: Evoluční pohled na imunosenesanci“. Annals of the New York Academy of Sciences. 908: 244–254. doi:10.1111 / j.1749-6632.2000.tb06651.x. PMID 10911963.
- ^ Cambier, J. (2005). „Imunosenescence: problém lymfopoézy, homeostázy, mikroprostředí a signalizace“. Imunologické recenze. 205: 5–6. doi:10.1111 / j.0105-2896.2005.00276.x. PMID 15882340.
- ^ Linton, P.-J; J. Lustgarten; M. Thoman (2006). "Funkce T buněk ve věku: Poučení ze zvířecích modelů". Klinické a aplikované imunologické recenze. 6 (2): 73–97. doi:10.1016 / j.cair.2006.06.001.
- ^ Aspinall, R .; D. Andrew (2000). "Tymická involuce ve stárnutí". J Clin Immunol. 20 (4): 250–256. doi:10.1023 / A: 1006611518223. PMID 10939712. S2CID 25042349.
- ^ Min, H .; E. Montecino-Rodriguez; K. Dorshkind (2004). „Snížení vývojového potenciálu intratymatických progenitorů T buněk s věkem“. J. Immunol. 173 (1): 245–250. doi:10,4049 / jimmunol.173.1.245. PMID 15210781.
- ^ A b Jergović M, Contreras NA, Nikolich-Žugich J (2020). „Dopad CMV na imunitní stárnutí: fakta a fikce“. Lékařská mikrobiologie a imunologie. 208 (3–4): 263–269. doi:10.1007 / s00430-019-00605-w. PMC 6635032. PMID 31004198.
- ^ Hadrup SR, Strindhall J, Køllgaard T, Seremet T, Johansson B, Pawelec G, thor Straten P, Wikby A (2006). „Podélné studie klonálně rozšířených CD8 T buněk odhalily zmenšení repertoáru předpovídající úmrtnost a zvýšený počet dysfunkčních cytomegalovirově specifických T buněk u velmi starých lidí“. Journal of Immunology. 176 (4): 2645–2653. doi:10,4049 / jimmunol.176.4.2645. PMID 16456027.
- ^ Lefebvre JS, Maue AC, Eaton SM, Lanthier PA, Tighe M, Haynes L (2012). „Zestárlé mikroprostředí přispívá k funkčním vadám CD4 T buněk u myší související s věkem“. Stárnoucí buňka. 11 (5): 732–40. doi:10.1111 / j.1474-9726.2012.00836.x. PMC 3444657. PMID 22607653.
- ^ Fulop, T. ml .; D. Gagne; A. C. Goulet; S. Desgeorges; G. Lacombe; M. Arcand; G. Dupuis (1999). "S věkem související narušení aktivit p56lck a ZAP-70 v lidských T lymfocytech aktivovaných prostřednictvím komplexu TcR / CD3". Exp Gerontol. 34 (2): 197–216. doi:10.1016 / S0531-5565 (98) 00061-8. PMID 10363787. S2CID 42659829.
- ^ A b Murciano, C .; E. Villamon; A. Yanez; J. E. O'Connor; D. Gozalbo; M. L. Gil (2006). "Zhoršená imunitní odpověď na Candida albicans u starších myší". J Med Microbiol. 55 (Pt 12): 1649–1656. doi:10,1099 / jmm. 0,46740-0. PMID 17108267.
- ^ A b C Voehringer, D .; M. Koschella; H. Pircher (2002). „Nedostatek proliferační kapacity lidských efektorových a paměťových T buněk exprimujících lektin-like receptor G1 zabíječských buněk (KLRG1)“. Krev. 100 (10): 3698–3702. doi:10.1182 / krev-2002-02-0657. PMID 12393723.
- ^ A b Ouyang, Q .; W. M. Wagner; D. Voehringer; A. Wikby; T. Klatt; S. Walter; C. A. Muller; H. Pircher; G. Pawelec (2003). "S věkem spojená akumulace CMV-specifických CD8 + T buněk exprimujících receptor G1 inhibiční zabíječské buňky podobný lektinu (KLRG1)". Exp Gerontol. 38 (8): 911–920. doi:10.1016 / S0531-5565 (03) 00134-7. PMID 12915213. S2CID 44591282.
- ^ A b Naylor, K .; G. Li; A. N. Vallejo; W. W. Lee; K. Koetz; E. Bryl; J. Witkowski; J. Fulbright; C. M. Weyand; J. J. Goronzy (2005). „Vliv věku na generování T buněk a rozmanitost TCR“. J. Immunol. 174 (11): 7446–7452. doi:10,4049 / jimmunol.174.11.7446. PMID 15905594.
- ^ A b Weng, N. P. (2006). „Stárnutí imunitního systému: Kolik se může adaptivní imunitní systém přizpůsobit?“. Imunita. 24 (5): 495–499. doi:10.1016 / j.immuni.2006.05.001. PMC 2266981. PMID 16713964.
- ^ Suderkotter, C .; H. Kalden (1997). "Stárnutí a imunitní systém kůže". Archiv dermatologie. 133 (10): 1256–1262. doi:10.1001 / archderm.133.10.1256. PMID 9382564.