Взрыв накопленного цинка показывает, как минерал повышает иммунную функцию, предлагая способы улучшения здоровья.
Иммуностимулирующие свойства цинка хорошо известны, но ученые не знают точно, как он работает. В новом исследовании, опубликованном онлайн 25 марта в журнале Blood (https://ashpublications.org/blood/article/doi/10.1182..), ученые Центра исследования рака Фреда Хатчинсона раскрывают два способа, которыми минерал поддерживает иммунитет, и предлагают, как его можно использовать для улучшения здоровья.
Используя мышей, команда обнаружила, что цинк необходим для развития борющихся с болезнями иммунных клеток, называемых Т-лимфоцитами, и способствует регенерации тимуса (вилочковая железа), иммунного органа, который производит Т-лимфоциты.
«Это исследование дополняет наши знания о том, что цинк на самом деле делает в иммунной системе, и предлагает новую терапевтическую стратегию для улучшения восстановления иммунной системы», — сказал старший автор доктор Джаррод Дудаков, иммунолог Фреда Хатча.
Используя мышей, команда обнаружила, что цинк необходим для развития борющихся с болезнями иммунных клеток, называемых Т-лимфоцитами, и способствует регенерации тимуса (вилочковая железа), иммунного органа, который производит Т-лимфоциты.
«Это исследование дополняет наши знания о том, что цинк на самом деле делает в иммунной системе, и предлагает новую терапевтическую стратегию для улучшения восстановления иммунной системы», — сказал старший автор доктор Джаррод Дудаков, иммунолог Фреда Хатча.
Исследование также показало, что экспериментальное соединение, которое имитирует действие цинка в этом органе, работает даже лучше, чем природный минерал, способствуя восстановлению иммунитета.
«Сейчас мы изучаем, как цинк может сочетаться с другими нашими открытиями о том, как иммунная система восстанавливает себя, и может в конечном итоге привести к терапии для улучшения иммунной функции у людей, которым пересаживают стволовые клетки крови для лечения рака крови, или у людей с хроническим иммунным заболеваниями, сопровождающие старение», — сказал Дудаков.
Как и у людей, Иовино и Дудаков обнаружили, что вилочковая железа мышей, лишенных цинка, сжимается и производит заметно меньше зрелых Т-лимфоцитов даже после трех недель диеты без цинка. Иовино смог показать, что без цинка Т-лимфоциты не могут полностью созреть.
Он также обнаружил, что дефицит цинка замедляет восстановление количества Т-лимфоцитов после того, как мыши получают иммунодеструктивное лечение, аналогичное тому, которое дают пациентам, которым предстоит трансплантация стволовых клеток крови.
«Сейчас мы изучаем, как цинк может сочетаться с другими нашими открытиями о том, как иммунная система восстанавливает себя, и может в конечном итоге привести к терапии для улучшения иммунной функции у людей, которым пересаживают стволовые клетки крови для лечения рака крови, или у людей с хроническим иммунным заболеваниями, сопровождающие старение», — сказал Дудаков.
Как и у людей, Иовино и Дудаков обнаружили, что вилочковая железа мышей, лишенных цинка, сжимается и производит заметно меньше зрелых Т-лимфоцитов даже после трех недель диеты без цинка. Иовино смог показать, что без цинка Т-лимфоциты не могут полностью созреть.
Он также обнаружил, что дефицит цинка замедляет восстановление количества Т-лимфоцитов после того, как мыши получают иммунодеструктивное лечение, аналогичное тому, которое дают пациентам, которым предстоит трансплантация стволовых клеток крови.
И наоборот, дополнительный цинк ускоряет этот процесс, и Т-лимфоциты восстанавливаются быстрее, чем обычно. Команда увидела аналогичный результат в мышиной модели трансплантации стволовых клеток крови.
Иовино обнаружил, что именно изменение уровня цинка вокруг клеток высвобождает ключевой регенеративный фактор, запускающий процессы обновления тимуса. Т-лимфоциты накапливают цинк по мере своего развития, но высвобождают его после того, как повреждающее событие, например всплеск радиации, убивает их.
Клетки используют молекулу под названием GPR39, чтобы ощущать изменение внешнего цинка, и Иовино обнаружил, что экспериментальное соединение, которое имитирует повышение внешнего уровня цинка путем стимуляции GPR39, также может способствовать высвобождению фактора обновления и регенерации тимуса.
По словам ученых, им еще многое предстоит узнать, прежде чем они смогут превратить свои открытия в терапевтические стратегии.
«Наша лаборатория продолжает собирать воедино молекулярных игроков, которые способствуют восстановлению тимуса», — сказал Дудаков. «В конечном счете, мы стремимся разработать методы лечения, которые запускают естественную регенерацию и восстанавливают иммунное здоровье».
Иовино обнаружил, что именно изменение уровня цинка вокруг клеток высвобождает ключевой регенеративный фактор, запускающий процессы обновления тимуса. Т-лимфоциты накапливают цинк по мере своего развития, но высвобождают его после того, как повреждающее событие, например всплеск радиации, убивает их.
Клетки используют молекулу под названием GPR39, чтобы ощущать изменение внешнего цинка, и Иовино обнаружил, что экспериментальное соединение, которое имитирует повышение внешнего уровня цинка путем стимуляции GPR39, также может способствовать высвобождению фактора обновления и регенерации тимуса.
По словам ученых, им еще многое предстоит узнать, прежде чем они смогут превратить свои открытия в терапевтические стратегии.
«Наша лаборатория продолжает собирать воедино молекулярных игроков, которые способствуют восстановлению тимуса», — сказал Дудаков. «В конечном счете, мы стремимся разработать методы лечения, которые запускают естественную регенерацию и восстанавливают иммунное здоровье».