En WEHI-studie kan bidra till att lösa ett gammalt mysterium om varför ett viktigt immunförsvarsorgan i våra kroppar krymper och förlorar sin funktion när vi blir äldre. Thymus är ett organ som är viktigt för en god hälsa eftersom det producerar speciella immunceller som bekämpar infektioner och cancer.
För första gången i världen har forskare upptäckt nya celler som driver denna åldrandeprocess i thymus – viktiga rön som kan öppna upp för ett sätt att återställa funktionen i thymus och förhindra att vårt immunförsvar försämras när vi åldras.
T-celler, även kända som T-lymfocyter, är en typ av vita blodkroppar som spelar en avgörande roll i vårt immunsystem. T-celler är nödvändiga för att identifiera och reagera på patogener, som virus och bakterier, och för att eliminera infekterade celler eller cancerceller.
Thymus är ett litet men mäktigt organ som sitter bakom bröstbenet. Det är det enda organet i kroppen som kan tillverka T-celler.
Men en märklig egenskap hos thymus är att det är det första organet i kroppen som krymper när vi blir äldre. När detta sker ersätts tillväxtområdena för T-celler i thymus med fettvävnad, vilket minskar produktionen av T-celler och bidrar till ett försvagat immunsystem.
Thymus kan återhämta sig från skador, men hittills har forskarna inte lyckats lista ut hur man kan frigöra denna förmåga och stärka immunförsvaret hos människor när vi åldras.
Professor Daniel Gray, chef för WEHIs laboratorium, säger att de nya rönen, som publiceras i Nature Immunology, kan bidra till att lösa detta mysterium som har gäckat forskarna i årtionden.
”Antalet nya T-celler som produceras i kroppen minskar avsevärt efter puberteten, oavsett hur vältränad du är. Vid 65 års ålder har thymus i stort sett gått i pension”, säger Prof Gray.
”Denna försvagning av thymus gör det svårare för kroppen att hantera nya infektioner och cancerformer och att reglera immuniteten när vi åldras.
”Det är också därför som det tar mycket längre tid för vuxna med nedsatt immunförsvar att återhämta sig, till exempel efter cancerbehandling eller stamcellstransplantation, än för barn.
”Dessa vuxna behöver åratal för att återfå sina T-celler – eller gör det ibland aldrig – vilket innebär att de löper högre risk att drabbas av potentiellt livshotande infektioner under resten av livet.
”Att utforska sätt att återställa tymusfunktionen är avgörande för att hitta nya behandlingar som kan förbättra utfallet för dessa utsatta patienter och hitta ett sätt att säkerställa att en hälsosam nivå av T-celler produceras under hela livet.”
Den nya studien, som är ett internationellt samarbete med grupper vid Fred Hutch Cancer Center (Seattle) och Memorial Sloan Kettering Cancer Centre (NYC), ger nya viktiga insikter som kan bidra till att uppnå detta mål.
”Vår upptäckt ger en ny infallsvinkel för regenerering av tymus och återställande av immunförsvaret, och kan leda till ett sätt att stärka immunförsvaret hos utsatta patienter i framtiden”, säger professor Gray.
Den här samlingen av prickar påminner om en Halloween-pumpa och visar celler som utgör en del av thymus. Kredit: WEHI
Effekter av ärrbildning
Med hjälp av avancerad avbildningsteknik vid WEHIs Centre for Dynamic Imaging och djurmodeller upptäckte forskargruppen två nya celltyper som gör att tymus förlorar sin funktion.
Dessa celler, som endast förekom i defekt tymus hos äldre möss och människor, visade sig bilda kluster runt tillväxtområden för T-celler, vilket försämrar organets förmåga att tillverka dessa viktiga immunceller.
Forskarna upptäckte att dessa kluster också bildade ”ärr” i thymus som hindrade organet från att återställa sig självt efter skador.
Dr Kelin Zhao, som ledde arbetet med avbildningen, säger att resultaten för första gången visar hur denna ärrbildningsprocess fungerar som ett hinder för tymus regeneration och funktion.
”Forskningen om tymus funktionsförlust har fokuserat på krympningsprocessen, men vi har bevisat att förändringar som sker inuti organet också påverkar dess förmåga att fungera med åldern”, säger Dr. Zhao.
”Genom att fånga dessa cellkluster i aktion och visa hur de bidrar till förlust av tymusfunktion har vi kunnat göra något som ingen annan någonsin har gjort tidigare, mycket tack vare de otroligt avancerade bildplattformar som vi har på WEHI.
”Denna kunskap gör det möjligt för oss att undersöka om dessa celler kan användas som terapeutiska mål i framtiden, för att hjälpa till att vrida tillbaka klockan för den åldrande tymusen och öka T-cellsfunktionen hos människor när vi blir äldre. Detta är det mål som vårt team arbetar mot.”
För mer information: Anastasia I. Kousa et al, Age-related epithelial defects limit thymic function and regeneration, Nature Immunology (2024). DOI: 10.1038/s41590-024-01915-9
