Para ilmuwan di Monash Biomedicine Institute telah membuat kemajuan dalam meremajakan sistem kekebalan yang menua dengan mengidentifikasi faktor-faktor yang bertanggung jawab untuk mengurangi timus.
Timus berkurang dengan bertambahnya usia
Timus adalah salah satu organ terpenting dalam tubuh, dan di dalamnya timosit yang terbentuk di
sumsum tulang menjadi
sel T baru sebelum matang di kelenjar getah bening untuk menjadi pembela sistem kekebalan adaptif. Namun, seiring bertambahnya usia, timus semakin digantikan oleh lemak dan mulai berkurang, dan kemampuannya untuk menghasilkan sel T baru berkurang tajam. Proses ini dikenal sebagai
involusi timus dan sebenarnya dimulai segera setelah masa pubertas, jadi ini adalah salah satu aspek penuaan yang dimulai sangat dini, meskipun dibutuhkan beberapa dekade sebelum pengurangannya menyebabkan masalah serius.
Penurunan produksi sel T baru dari timus menyebabkan penurunan sistem kekebalan adaptif dan merupakan bagian dari penuaan keseluruhan sistem kekebalan tubuh. Hasil akhir dari proses
immunosensence adalah bahwa tubuh Anda tidak lagi dapat memberikan perlindungan yang efektif terhadap penyakit, itu tidak diaktifkan dengan benar, yang mengarah pada disfungsi kekebalan tubuh dan
peradangan kronis .
Penurunan timus dikaitkan dengan risiko terkena kanker, yang meningkat secara dramatis seiring bertambahnya usia, sesuai dengan konsep kanker imunosensitif. Penuaan kekebalan juga sangat berkorelasi dengan berbagai patologi terkait usia, yang mungkin tidak mengejutkan, mengingat bahwa sistem kekebalan lansia tidak dapat lagi secara efektif dan memadai menanggapi invasi mikroorganisme patogen.
Meskipun telah lama diketahui bahwa timus berkurang dengan bertambahnya usia, mekanisme pasti dari involusi ini tidak sepenuhnya jelas.
Spiral ke bawah
Pekerjaan baru ini menjelaskan apa yang menyebabkan hilangnya fungsi timus di usia tua dan, sebagai akibatnya, gangguan pada produksi sel-sel kekebalan tubuh. Sebuah studi baru yang diterbitkan di majalah Cell meletakkan dasar untuk pengembangan perawatan yang dapat membantu timus mendapatkan kembali kemampuannya untuk memproduksi sel T dan melawan infeksi dan penyakit.
Para peneliti menunjukkan bahwa
BMP4 dan
aktivin adalah faktor pertumbuhan dan diferensiasi yang merupakan kunci dalam pembaruan diri dan diferensiasi sel batang epitel timus, dan bahwa perubahan kadar mereka akibat penuaan menyebabkan hilangnya sel-sel epitel ini. Kehilangan ini menyebabkan penurunan produksi sel-T dalam timus, yang akhirnya membuat kita terbuka terhadap infeksi dan penyakit. Studi ini adalah yang pertama di dunia dan mengungkapkan alasan utama mengapa kita mengalami hilangnya sel-sel batang epitel thymus, serta molekul dan mekanisme yang menggerakkan proses ini.
Langkah selanjutnya bagi para ilmuwan adalah menemukan cara untuk membalikkan penurunan ini dan menyalakan timus lagi untuk melanjutkan produksi sel-T. Para ilmuwan percaya bahwa perubahan yang berkaitan dengan usia dalam timus dapat dibalik, dan sekarang mereka sedang mempelajari apakah mungkin untuk merancang terapi untuk regenerasi sel batang epitel timus.
Ciri utama disfungsi imun seiring bertambahnya usia adalah involusi progresif dari jaringan timus, yang bertanggung jawab untuk produksi sel T yang naif. Dalam penelitian ini, kami menggambarkan dua fase utama dari hilangnya sel epitel timus (TEC) selama penuaan: pemblokiran diferensiasi TEC dewasa dari kumpulan prekursor belum matang, yang terjadi pada awal pubertas, diikuti oleh pelanggaran diferensiasi bipot dari prekursor TEC dan penipisan kolam Sca-1CTEC prekursor spesifik mTEC . Kami menemukan bahwa peningkatan produksi follistatin berkontribusi pada kematian mereka. Hilangnya TEC terutama karena antagonisme pensinyalan aktivin A, yang, seperti yang kami tunjukkan, diperlukan untuk pematangan TEC dan bertindak dalam disonansi dengan BMP4, yang membantu melestarikan kumpulan prekursor TEC. Hasil ini mengkonfirmasi bahwa ketidakseimbangan dalam pensinyalan aktivin A dan BMP4 mendasari degenerasi kelompok TEC pascanatal selama penuaan, dan pembalikannya memungkinkan peningkatan sementara pada kelompok TEC dewasa.
Kesimpulan
Penargetan yang efektif dari jalur ini dapat mengarah pada pemulihan tidak hanya produksi sel T oleh timus, tetapi juga keragaman sel T. Ini secara signifikan dapat meningkatkan kesehatan orang tua, yang biasanya memiliki produksi sel T yang buruk atau hampir tidak berfungsi sebagai akibat dari involusi timus. Jika mungkin untuk mengembangkan terapi yang mengembalikan timus, mengembalikan fungsinya ke tingkat yang lebih muda, itu dapat meningkatkan kesehatan orang tua dan mengurangi risiko penyakit oleh banyak patologi terkait usia dan penyakit menular.
Beberapa perusahaan dan kelompok penelitian saat ini terlibat dalam peremajaan timus, dan informasi yang tersedia, termasuk percobaan pada hewan dan tes pendahuluan pada manusia, menunjukkan bahwa regenerasi timus sangat mungkin terjadi dalam waktu dekat.