Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Tüm insanlar biyolojik olarak aynı oranda yaşlanmaz; farklılıklar büyük ölçüde bağışıklık sisteminin farklı hızlarda gerilemesine bağlanır."
Immune System “Clock” Developed That Accurately Predicts Illness and Mortality
Bağışıklık sisteminiz kadar yaşlısınız.
Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, bağışıklık sisteminizin ne kadar güçlü olduğunu, ne kadar sürede güçsüzleşeceğinizi veya birkaç yıl sonra klinik baş ağrılarına dönüşebilecek, görülmeyen kardiyovasküler sorunlarınız olup olmadığını tahmin etmede doğum günü pastanızdaki mum sayısından daha doğru olan bir iltihap-yaşlanma saati geliştirdiler.
Bilim insanları bu süreçte, bol miktarda bulunması halinde kardiyovasküler yaşlanmayı hızlandırabilecek kan yoluyla taşınan bir maddeyi ortaya çıkardı.
Saatin oluşturulma hikayesi bugün (12 Temmuz 2021) Nature Aging dergisinde yayımlandı.
Araştırmanın kıdemli yazarı Dr. David Furman, “Takvim her yıl bize bir yaş daha yaşlandığımızı söylüyor,” diyor. “Ancak tüm insanlar biyolojik olarak aynı oranda yaşlanmıyor. Bunu klinikte görüyorsunuz; bazı yaşlı insanlar aşırı derecede hastalığa yatkınken, diğerleri sağlık tablosudur.”
Furman, bu farklılığın büyük ölçüde insanların bağışıklık sistemlerinin farklı hızlarda gerilemesine dayandığını söyledi. Bağışıklık sistemi - yaralanmalar veya mikrobiyal patojenlerin istilası gibi tehditlerle başa çıkmak için donatıldığımız hücreler, maddeler ve stratejilerin dikkatlice koordine edilmiş bir koleksiyonu - akut inflamasyon adı verilen hızlı, yoğun, yerelleştirilmiş, kısa vadeli, diren ve onar tepkisini oluşturmada mükemmeldir. Bu "iyi inflamasyon" genellikle işini yapar ve sonra birkaç gün içinde azalır. (Bir örnek, kıymık battığında gördüğünüz o kırmızı, şişmiş parmak ve ardından gelen hızlı iyileşmedir.)
Yaşlandıkça, düşük dereceli, sürekli, vücut çapında bir "kötü iltihaplanma" devreye girmeye başlar. Bu sistemik ve kronik iltihaplanma organ hasarına neden olur ve vücuttaki hemen hemen her organ sistemini kapsayan ve kanser, kalp krizi, felç, nörodejenerasyon ve otoimmünite gibi hastalıklara karşı savunmasızlığı artırır.
Furman, bugüne kadar, bu klinik sorunları tahmin edebilecek ve bunları ele almanın veya uzaklaştırmanın yollarını gösterebilecek şekilde bireylerin inflamatuar durumunu doğru bir şekilde değerlendirmek için hiçbir ölçüt olmadığını söylüyor. "Ancak şimdi," diyor. "Araştırma tam da bunu yapıyor gibi görünen tek sayılı nicel bir ölçüt üretti."
Furman, Stanford 1000 İmmünom Projesi'ni yönetiyor ve Stanford'un Bağışıklık, Transplantasyon ve Enfeksiyon Enstitüsü'nde konuk akademisyen. Ayrıca, Novato, California merkezli Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü'nde doçent ve aynı enstitüde Yapay Zeka Platformu direktörü.
Araştırmanın baş yazarları, Stanford Üniversitesi'nde vasküler cerrahi yardımcı doçenti olan Dr. Nazish Sayed ve Buck Enstitüsü'nde kıdemli veri bilimcisi olan Dr. Yingxiang Huang'dır.
1.001 kan örneği
'1000 İmmunom Projesi' için 2009-2016 yılları arasında 8-96 yaş aralığındaki 1.001 sağlıklı kişiden kan örnekleri alındı. Örnekler, sitokin adı verilen bağışıklık sinyali proteinlerinin seviyelerini, çeşitli uyaranlara yanıt olarak çok sayıda bağışıklık hücresi tipinin aktivasyon durumunu ve bu hücrelerin her birindeki binlerce genin genel aktivite seviyelerini belirleyen bir dizi analitik prosedüre tabi tutuldu.
Yeni araştırma, tüm bu verileri araştırmacıların iltihaplı saat olarak adlandırdığı bir bileşikte kaynaştırmak için yapay zeka kullandı. İltihaplı yaşın en güçlü öngörücülerinin, sitokinler adı verilen yaklaşık 50 bağışıklık sinyali proteini seti olduğunu buldular. Karmaşık bir algoritma tarafından düzenlenen bu proteinlerin seviyeleri, bir kişinin bağışıklık tepkisi ve çeşitli yaşlanmayla ilgili hastalıklardan herhangi birine yakalanma olasılığıyla iyi bir şekilde uyuşan tek sayılı bir iltihap puanı üretmek için yeterliydi.
2017 yılında bilim insanları, 2010 yılında kanları alınmış 65 yaş ve üzeri yaklaşık 30 '1000 İmmunom Projesi' katılımcısını değerlendirdi. Katılımcıların bir sandalyeden kalkıp sabit bir mesafeyi yürüme hızlarını ve bir anket yoluyla bağımsız yaşama yeteneklerini ölçtüler ("Kendi başınıza yürüyebilir misiniz?" "Giyinmek için yardıma ihtiyacınız var mı?"). İnflamatuar yaşın, yedi yıl sonraki güçsüzlüğü tahmin etmede kronolojik yaştan daha üstün olduğu kanıtlandı.
Daha sonra Furman ve meslektaşları, İtalya'nın Bologna kentindeki olağanüstü uzun ömürlü kişiler üzerinde devam eden bir çalışmadan kan örnekleri aldılar ve bu tür 29 kişinin (biri hariç hepsi yüz yaşında) iltihaplı yaşlarını 18, 50 ila 79 yaşındaki kişilerle karşılaştırdılar. Yaşlı kişilerin iltihaplı yaşları takvim yaşlarından ortalama 40 yıl daha azdı. Furman, 105 yaşında bir erkek olan birinin iltihaplı yaşının 25 olduğunu söylüyor.
Furman'ın ekibi, inflamatuar yaşın ölüm oranı üzerindeki etkisini daha fazla değerlendirmek için 1948'den beri binlerce bireyde sağlık sonuçlarını izleyen Framingham Araştırması'na yöneldi. Framingham araştırmasında kan yoluyla taşınan protein düzeyleri hakkında yeterli veri yoktu, ancak aktivite düzeyleri büyük ölçüde inflamatuar saatin sitokinlerinin üretimini belirleyen genler iyi biliniyor. Araştırmacılar, bu sitokin kodlayan genlerin aktivite düzeylerini Framingham deneklerinin hücrelerinde ölçtüler. Sitokin düzeyleri için bu vekil, Framingham katılımcıları arasında her nedene bağlı ölüm oranıyla önemli ölçüde ilişkiliydi.
Anahtar bir madde
Bilim insanları, CXCL9 adlı bir maddenin kan seviyelerinin, iltihaplı yaş skoruna diğer saat bileşenlerinden daha güçlü bir şekilde katkıda bulunduğunu gözlemlediler. Belirli bağışıklık hücreleri tarafından diğer bağışıklık hücrelerini bir enfeksiyon bölgesine çekmek için salgılanan bir sitokin olan CXCL9 seviyelerinin ortalama olarak 60 yaşından sonra hızla artmaya başladığını buldular.
1000 İmmunom Projesi'nden seçilen 25 ila 90 yaş aralığındaki 97 kişiden oluşan yeni bir kohort arasında, görünüşte mükemmel sağlıkları ve hiçbir hastalık belirtisi olmadan, araştırmacılar kardiyovasküler bozulmanın ince belirtilerini aradılar. İnme, kalp krizi ve böbrek yetmezliği için yüksek risk taşıyan hassas bir arteriyel sertlik testi kullanarak, yüksek inflamatuar yaş puanlarını ve yüksek CXCL9 seviyelerini beklenmedik arteriyel sertliğe ve istenmeyen kardiyak sonuçlara dair başka bir işarete bağladılar: kalbin ana pompalama istasyonu olan sol ventrikülün duvarının aşırı kalınlığı.
CXCL9'un kardiyovasküler hastalıklarla ilişkili olduğu ortaya çıktı. Laboratuvar kaplarında yapılan bir dizi deney, CXCL9'un yalnızca bağışıklık hücreleri tarafından değil, kan damarı duvarlarının ana bileşenleri olan endotel hücreleri tarafından da salgılandığını gösterdi. Araştırmacılar, ileri yaşın hem endotel hücrelerinin CXCL9 seviyelerinde önemli bir artışla ilişkili olduğunu hem de endotel hücrelerinin mikro damar ağları oluşturma, genişleme ve daralma yeteneklerini azalttığını gösterdi.
Ancak farelerden alınan dokular ve insan hücreleri üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinde, CXCL9 seviyelerinin düşürülmesinin genç endotel hücre fonksiyonunu geri kazandırdığı, CXCL9'un bu hücrelerin işlev bozukluğuna doğrudan katkıda bulunduğunu ve onu inhibe etmenin duyarlı bireylerde kardiyovasküler hastalık riskini azaltmada etkili olabileceğini düşündürmektedir.
Furman, "İltihaplı yaşlanma saatimizin subklinik hızlandırılmış kardiyovasküler yaşlanmayı tespit etme yeteneği, potansiyel klinik etkisine işaret ediyor," diyor. "Tüm bozukluklar erken tedavi edildiğinde en iyi şekilde tedavi edilir."
Stanford araştırmasının diğer ortak yazarları şunlardır: Robert Tibshirani, PhD, biyomedikal veri bilimi ve istatistik profesörü; Trevor Hastie, PhD, istatistik ve biyomedikal veri profesörü; kıdemli araştırma bilimcisi Lu Cui, PhD; İnsan Bağışıklık İzleme Merkezi İmmünoassay direktörü Yael Rosenberg-Hasson, PhD; eski nöroloji eğitmeni Benoit Lehalier, PhD; eski doktora sonrası araştırmacı Shai Shen-Orr, PhD; Holden Maecker, PhD, mikrobiyoloji ve immünoloji profesörü; Cornelia Dekker, MD, emeritus pediatrik enfeksiyon hastalıkları profesörü; Tony Wyss-Coray, PhD, nöroloji ve nörolojik bilimler profesörü; Francois Haddad, MD, kardiyovasküler tıp klinik profesörü; Jose Montoya, MD, eski enfeksiyon hastalıkları profesörü; Joseph Wu, MD, radyoloji profesörü ve Stanford Kardiyovasküler Enstitüsü müdürü; ve mikrobiyoloji ve immünoloji profesörü ve Bağışıklık, Transplantasyon ve Enfeksiyon Enstitüsü müdürü Dr. Mark Davis.
Araştırmaya Buck Enstitüsü, Edifice Health, Kuzey Carolina Üniversitesi, Technion-İsrail Teknoloji Enstitüsü, Leuven Üniversitesi, Bologna Üniversitesi, Floransa Üniversitesi ve Bologna Nörolojik Bilimler Enstitüsü'nden araştırmacılar da katkıda bulundu. Araştırma, Stanford Alzheimer Hastalığı Araştırma Merkezi, Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü, Ellison Vakfı, Ulusal Sağlık Enstitüleri (U19 AI057229, U19 AI090019, UL1 RR025744, K01 HL135455 ve P50 AG047366 hibeleri) ve Paul F. Glenn Vakfı tarafından finanse edildi.
Stanford Tıp, 12 Temmuz 2021, SciTechDaily
Mustafa Tamer, 25.09.2024, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
Referans: Nazish Sayed, Yingxiang Huang, Khiem Nguyen, Zuzana Krejciova-Rajaniemi, Anissa P. Grawe, Tianxiang Gao, Robert Tibshirani, Trevor Hastie, Ayelet Alpert, Lu Cui, Tatiana Kuznetsova, Yael Rosenberg-Hasson, Rita Ostan, Daniela Monti, Benoit Lehallier, Shai S. Shen-Orr, Holden T. Maecker, Cornelia L. Dekker, Tony Wyss-Coray, Claudio Franceschi, Vladimir Jojic, François Haddad, José G. Montoya, Joseph C. Wu, Mark M. Davis ve David Furman tarafından yazılan “Derin öğrenmeye dayalı bir inflamatuar yaşlanma saati (iAge), çoklu morbiditeyi, immünosenesansı, güçsüzlüğü ve kardiyovasküler yaşlanmayı izliyor”, 12 Temmuz 2021, Nature Aging. DOI: 10.1038/s43587-021-00082-y
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.