Воспаление

Активация механизмов врожденного иммунитета

В настоящее время установлено, что хроническое воспаление является главным действующим фактором многих возрастных заболеваний, таких как атеросклероз, артрит, рак, диабет, остеопороз, старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания и ожирение. Воспаление угнетает способность клеток к делению, вызывает нечувствительность к инсулину, активизирует образование свободных радикалов, которые повреждают ДНК, мембраны и белки.

Процессы воспаления возникают в результате целого комплекса изменений. При старении происходит нарушение регуляции иммунной функции. В частности, происходит сбой в работе стволовых ниш кроветворных клеток и, как следствие, чрезмерное увеличение количества моноцитов и макрофагов, способных вызывать воспалительные процессы в стенках сосудов и даже в тканях головного мозга.

В ответ на накопление повреждений в ДНК и дисфункциональных митохондрий происходит избыточная активация механизмов врожденного иммунитета – формируется старение-зависимый секреторный фенотип, сопровождающийся выбросом воспалительных сигнальных веществ.

Секреция воспалительных цитокинов также связана с увеличением количества жировых клеток, которые, помимо функции запасания жи ров, играют в организме роль распределенной эндокринной системы.

Центральным регулирующим органом всех физиологических функций в организме является гипоталамус – этот отдел головного мозга контролирует температуру тела, водно-солевой обмен, половое и пищевое поведение, эмоции и многое другое. Он осуществляет управление над телом посредством нейроэндокринной регуляции.

Концентрируя данные от всех органов чувств и сенсоров тела, гипоталамус запускает выработку гормонов гипофиза и периферических эндокринных желез, приводящих к адаптации организма к изменяющимся условиям окружающей среды. Нейро эндокринные клетки гипоталамуса находятся в тесном взаимодействии с другими клетками головного мозга – так называемой микроглией, которая в норме защищает мозг от инфекции. Микроглиальные клетки берут свое начало от иммунных клеток – моноцитов крови.

Хронический стресс и системное воспаление во всем теле вызывают гиперактивацию микроглии, она начинает выделять свободные радикалы и воспалительные белки, которые вызывают реакции врожденного иммунитета и воспаления в клетках гипоталамуса, тем самым нарушая гипоталамические функции, ускоряя процессы старения и провоцируя различные патологии во всем теле.

При помощи генной терапии группе ученых под руководством доктора Донгшенг Каи из Колледжа Альберта Эйнштейна в США удалось приглушить индукцию врожденного иммунитета в гипоталамусе старых мышей, что привело к увеличению их продолжительности жизни и замедлению развития возраст-зависимых патологий.

Несколькими годами раньше нам удалось увеличить продолжительность жизни дрозофил, воздействуя на них фармакологическим ингибитором тех же самых процессов врожденного иммунитета.

Оказалось, что большой спектр нестероидных противовоспалительных лекарственных препаратов (аспирин, ибупрофен) и веществ растительного происхождения (куркумин, ресвератрол, пектиновые полисахариды) обладают выраженными геропротекторными свойствами, увеличивая продолжительность жизни модельным животным и замедляя развитие возраст-зависимых патологий у человека.

Дисбаланс микробиоты

В кишечнике, ротовой полости, глотке, урогенитальном тракте и на коже обитают сотни триллионов бактерий, принадлежащих к различным группам доядерных организмов – прокариот. Поскольку большинство из них не могут существовать в микробиологической культуре, изучение разнообразия видов микрофлоры стало возможным лишь в последнее время благодаря появлению метагеномного подхода, основанного на секвенировании ДНК микроорганизмов. В последнее время начала формироваться так называемая третья генетика долголетия, нацеленная на выяснение биоразнообразия микробиома человека для последующей терапевтической его коррекции. Отечественные и зарубежные компании по генетическим исследованиям уже включили исследование микробиома в перечень оказываемых услуг.

Здоровая микрофлора, обитающая в кишечнике, играет важные функции: защищает от патогенных микроорганизмов, стимулирует лимфоидную систему и иммунитет, вырабатывает необходимые нам витамины, короткоцепочечные жирные кислоты и утилизирует неперевариваемые собственными ферментами человека компоненты пищи, питает и стимулирует клетки слизистой кишечника.

Нарушение состава кишечной микрофлоры связано с воспалительными заболеваниями кишечника, ожирением, диабетом обоих типов, сердечно-сосудистыми заболеваниями, атопией кожи, аллергией, колоректальным раком. Известна также связь с расстройствами центральной нервной системы – депрессией, аутизмом, болезнью Альцгеймера, деменцией, рассеянным склерозом. Несмотря на кажущуюся неочевидность связи микробиоты с функционированием головного мозга, известно, что индуцируемое патогенной микрофлорой системное воспаление приводит к активации микроглиальных клеток мозга и воспалительным процессам в само́й нервной ткани, способствующим снижению
когнитивных способностей.

Следует отметить, что воспаление соответствует признакам критерия старения: его можно отследить на любом этапе развития практически любого возраст-зависимого патологического процесса, индукция воспаления вызывает ускорение старения, в то время как противодействие ему с помощью, например, противовоспалительных препаратов позволяет продлить жизнь.