У пожилых грызунов, лишенных гранзима K, наблюдалась лучшая сердечная функция, а в тканях печени и почек было зафиксировано меньше возрастных повреждений. При этом у животных сохранялись типичные для старения сдвиги в иммунной системе. Австралийские исследователи также выявили повышенные уровни, ассоциированные с этим ферментом, в данных пациентов с сердечной недостаточностью и волчаночным нефритом. О том, что происходило с тремя органами у мышей и какие результаты необходимо проверить на людях, — в материале «Известий».
Почему ученых заинтересовал гранзим KС годами изменяются как ткани, так и функционирование иммунитета. Некоторые иммунные ответы ослабевают, к примеру, организм хуже справляется с новыми инфекциями. В то же время в теле может поддерживаться слабое хроническое воспаление. Ученые выясняют, какие из этих явлений взаимосвязаны и как конкретные белки влияют на повреждение тканей.
Справка «Известий»Одним из таких белков является гранзим K. Это фермент, который может расщеплять другие протеины. Его производят определенные иммунные клетки, включая Т-лимфоциты.
В работе 2021 года исследователи установили, что по мере старения доля специфической группы Т-клеток, секретирующих гранзим K, увеличивается. У грызунов эти клетки накапливались в разных тканях, а у людей их процент возрастал в крови даже при нормальном старении.
Группа исследователей из Университета Монаша задалась целью определить, вовлечен ли сам фермент в возрастные повреждения органов. Они сопоставили молодых и старых животных, у некоторых из которых гранзим K отсутствовал в течение всей жизни. Ученые изучили изменения в функционировании органов и состоянии тканей, а также оценили возрастные сдвиги в иммунитете.
Что происходило с сердцем, печенью и почкамиУ пожилых мышей, лишенных гранзима K, специалисты зарегистрировали лучшие параметры сердечной деятельности и менее заметный фиброз. При фиброзе в органе откладывается соединительная ткань. Ее избыток изменяет структуру органа и способен нарушать его работу. Кроме того, авторы обнаружили меньше признаков возрастных изменений в печени. Некоторые функциональные показатели были лучше, а рубцевание выражено слабее, сообщает журнал Nature в обзоре исследования.
В почках исследователи сосредоточились на клубочках — структурах, где начинается фильтрация крови. С возрастом они увеличивались, а в их тканях скапливались протеины системы комплемента. У старых мышей без гранзима K и рост клубочков, и отложения белков были менее выражены. Эти данные описывают изменения в тканях. Чтобы понять, влияют ли они на фильтрационную способность почек, необходимо отдельно оценить функцию органа.
Справка «Известий»Комплемент — это группа белков врожденного иммунитета. Они способны последовательно активировать друг друга и усиливать воспаление в ткани.
В 2025 году другая научная группа продемонстрировала, что гранзим K может запускать эту цепочку. Для авторов нового исследования отложения белков комплемента в почках стали одним из маркеров, позволяющих оценивать локальные изменения.
Ситуация различалась в зависимости от органа. В почках меньшие повреждения сочетались с меньшим отложением белков комплемента, тогда как в печени улучшения не зависели от этого процесса. Это позволяет предположить, что один и тот же фермент способен воздействовать на ткани несколькими способами.
«У мышей без этого белка признаки старения органов были менее выражены, хотя их иммунная система продолжала стареть», — рассказала старший автор исследования, профессор Института биомедицинских исследований Университета Монаша Николь Ла Грута.
В частности, у грызунов сохранялись возрастные нарушения функций Т-клеток. По словам авторов, это дает возможность исследовать вклад гранзима K в повреждение органов независимо от других возрастных изменений в иммунной системе.
Что исследователи обнаружили у людейУченые также проанализировали ранее собранную информацию о пациентах с болезнями, для которых характерны воспаление и фиброз. Повышенные уровни гранзима K были выявлены, в частности, при сердечной недостаточности и волчаночном нефрите. При последнем недуге почки страдают на фоне системной красной волчанки. Эти сведения помогают определить заболевания, при которых следует отдельно изучить роль фермента.
На основе данных о пациентах пока можно лишь говорить о корреляции белка с болезнью. Фермент может способствовать повреждению, его концентрация может повышаться в ответ на уже имеющиеся изменения, а оба процесса могут зависеть от активности иммунных клеток. Важно и то, с чем сравниваются показатели. Доля некоторых клеток, продуцирующих гранзим K, увеличивается с возрастом и у людей без этих заболеваний. Чтобы оценить вклад фермента в болезнь, понадобятся группы, сопоставимые по возрасту, а также наблюдения на разных стадиях патологии.
Что должно показать следующее исследованиеИсследовательская группа выясняет, возможно ли избирательно подавить активность гранзима K уже во взрослом возрасте. Грызуны в эксперименте не имели этого фермента с рождения, поэтому изменения их органов отражают последствия длительного отсутствия белка, включая возможную адаптацию. Чтобы оценить перспективы терапии, ученым необходимо понять, даст ли вмешательство аналогичный результат после того, как возрастные повреждения уже начались. Эффект такой блокады у людей в данной работе не изучался.
Положительный эффект потенциального вмешательства необходимо будет оценивать отдельно для каждого органа. Например, снижение фиброза в сердце можно сопоставить с изменениями его функции, а для почек потребуются собственные измерения. Исследователи также планируют выяснить, как блокада фермента повлияет на иммунную систему. Это позволит понять, удастся ли снизить повреждение тканей, не лишая организм способности реагировать на угрозы.