Иммунное старение

Что такое иммунное старение

С возрастом меняются все системы организма, и иммунная — не исключение. Изменения в её работе, которые накапливаются с годами, называют иммунным старением (международный термин — immunosenescence, от лат. senescere — «стареть»).

Это не болезнь и не сбой. Это закономерный процесс, который начинается задолго до старости и разворачивается постепенно, десятилетиями. Первые признаки появляются уже после полового созревания, а к пожилому возрасту изменения становятся заметными.

Главное, что нужно понять сразу: иммунное старение — не просто ослабление защиты. Оно устроено сложнее. Одни звенья иммунной системы действительно работают слабее, другие, наоборот, становятся более активными. В результате у пожилого человека выше риск и тяжёлых инфекций, и аутоиммунных реакций, и хронического воспаления одновременно.

Тимус и его инволюция: центральный механизм

Ключевой орган, с которым связано иммунное старение, — тимус (вилочковая железа). Это небольшой орган в верхней части грудной клетки, за грудиной, где созревают T-лимфоциты — главные клетки приобретённого иммунитета. Подробнее о нём — в разделе Тимус (вилочковая железа).

У тимуса необычная судьба. Он наиболее развит в детстве, когда иммунная система только учится различать «своё» и «чужое». Уже после полового созревания тимус начинает уменьшаться: рабочая ткань постепенно замещается жировой и соединительной. Этот процесс называется инволюцией тимуса (от лат. involutio — «свёртывание, обратное развитие»). К 50–60 годам от исходной ткани остаётся лишь небольшая часть.

Почему это важно? Тимус — единственное место в организме, где производится основной запас новых T-лимфоцитов. Когда он сокращается, выход новых клеток падает. В результате меняется весь состав T-лимфоцитов в крови.

Свой вклад вносит и костный мозг, где образуются все клетки крови: его способность давать начало лимфоцитам с возрастом тоже снижается. Но именно инволюция тимуса считается центральным звеном иммунного старения.

Что меняется в T-лимфоцитах

Состав T-лимфоцитов в крови с возрастом меняется заметно. Чтобы понять эти изменения, нужно различать два типа клеток.

С возрастом соотношение между этими двумя группами сдвигается.

• Наивных лимфоцитов становится меньше. Поскольку тимус почти не производит новых клеток, их запас постепенно исчерпывается. Особенно заметно это после 60 лет.
• Клеток памяти становится больше. Они накапливаются в течение жизни — как после реальных инфекций, так и после вакцинаций. Со временем они начинают занимать большую часть доступного «места» в лимфоидной ткани.
• Разнообразие рецепторов падает. Т-лимфоцит распознаёт антиген особым белком на своей поверхности — T-клеточным рецептором (TCR). Совокупность всех вариантов этих рецепторов в организме называется репертуаром. Поскольку новых клеток с новыми рецепторами почти не появляется, репертуар с возрастом сужается.

Именно сужение репертуара — главное функциональное последствие. Иммунная система всё ещё мощная, но её «словарь распознавания» становится беднее. Возбудитель, на которого не осталось подходящего рецептора, может оказаться не опознан вовремя.

Есть и ещё одно изменение. С возрастом накапливаются T-лимфоциты, потерявшие молекулу CD28 — дополнительный белок на поверхности, участвующий в активации клетки. Такие клетки плохо отвечают на новые сигналы, но при этом выделяют сигнальные белки, поддерживающие воспаление. Их накопление связывают с развитием хронического воспаления. Подробнее о клетках — в разделе Клетки иммунитета.

Что меняется в B-лимфоцитах и антителах

B-лимфоциты — клетки, которые вырабатывают антитела — белки, связывающие возбудителей и их токсины. С возрастом их работа тоже меняется, хотя не так резко, как у T-лимфоцитов. Подробнее об антителах — в разделе Антитела.

• Меньше наивных B-клеток. Их запас, как и у T-лимфоцитов, с возрастом сокращается. Это значит, что на незнакомый возбудитель организму сложнее ответить с нуля.
• Слабее ответ на новое. Антител против совершенно новых антигенов вырабатывается меньше и медленнее. Особенно страдает формирование сильного и долгого ответа, требующего участия CD4-хелперов.
• Хуже переключение классов. В зародышевых центрах лимфоузлов B-клетки должны менять класс антител — например, с IgM (первый, ранний ответ) на IgG (зрелый, долгий ответ) — и повышать точность связывания. С возрастом оба процесса идут хуже. Причина — ослабление помощи со стороны T-лимфоцитов, о которой говорилось выше.
• Больше аутоантител. Параллельно растёт число антител, направленных против собственных тканей. Это не значит, что болезнь обязательно разовьётся, но предрасположенность к аутоиммунным реакциям повышается. Подробнее — в разделе Аллергия, аутоиммунитет и иммунодефицит.

Врождённый иммунитет и «воспалительное старение»

Изменения касаются не только приобретённого иммунитета. Врождённый иммунитет — первая линия обороны, работающая быстро и без предварительного знакомства с возбудителем, — тоже меняется с возрастом. Подробнее — в разделе Врождённый иммунитет.

У нейтрофилов — клеток, первыми уничтожающих микробов, — с возрастом снижается подвижность и способность быстро добираться до очага инфекции. Макрофаги и дендритные клетки работают менее эффективно. При этом общая активность врождённой системы не снижается, а скорее смещается.

Главная особенность этого смещения — постоянно повышенный уровень воспалительных сигналов. Даже без явной инфекции в крови пожилого человека обычно повышены воспалительные белки. Это состояние называют воспалительным старением (международный термин — inflammaging, от англ. inflammation — «воспаление» + aging — «старение»).

Как это проявляется: инфекции

Практические следствия иммунного старения заметнее всего в том, как организм справляется с инфекциями.

• Тяжелее протекают. Пневмония, грипп, инфекция мочевыводящих путей, опоясывающий лишай у пожилых людей чаще сопровождаются серьёзными осложнениями и чаще требуют госпитализации.
• Нетипично начинаются. У пожилых инфекция иногда протекает без явной температуры или с самого начала с признаками поражения других систем. Это затрудняет раннее распознавание. Именно поэтому при ухудшении общего состояния врачи всегда проверяют возможности инфекции.
• Быстрее переходят в хроническую форму. Затяжные синуситы, бронхиты и другие воспалительные процессы у пожилых встречаются чаще. Подробнее — в разделе Иммунитет слизистых оболочек.
• Скрытые инфекции могут активироваться. Некоторые возбудители после перенесённой инфекции остаются в организме в «дремлющем» состоянии, удерживаемые иммунной системой. При ослаблении контроля они могут вновь активироваться. Классический пример — вирус ветряной оспы и опоясывающего лишая (вирус Варицелла-Зостер), который вызывает ветряную оспу в детстве, а десятилетия спустя может проявиться как опоясывающий лишай.

Вакцинация у пожилых

Одно из самых практически важных следствий иммунного старения — снижение эффективности вакцин. Поскольку вакцина обучает иммунную систему новому антигену, а именно эта способность и страдает с возрастом, ответ на прививку у пожилых людей слабее и короче. Подробнее — в разделе Вакцинация и иммунная память.

Поэтому вакцинация у пожилых имеет свои особенности:

• Более высокие дозы антигена. Некоторые вакцины выпускают в повышенной дозировке специально для пожилого возраста — чтобы получить достаточный ответ у людей со сниженной реактивностью.
• Адъюванты. Это дополнительные вещества в составе вакцины, которые усиливают и придают нужное направление иммунному ответу. Их применяют, чтобы помочь ослабленной системе развернуть полноценную реакцию.
• Больше доз и ревакцинаций. Курс может включать дополнительные введения, а промежутки между повторными прививками нередко короче, потому что память формируется слабее и угасает быстрее.
• Разные вакцины требуют разного подхода. Одна группа вакцин лучше вызывает клеточный ответ, другая — антительный. Это учитывают при составлении схемы.

Важный практический вывод: раз вакцина у пожилого человека даёт более слабый ответ, тем большее значение имеет вакцинация окружения — детей, внуков, ухаживающих людей. Привитые близкие защищают пожилого человека от инфекции косвенно — он с меньшей вероятностью с ней встретится.

Рак и аутоиммунитет с возрастом

Иммунное старение отражается и на других заболеваниях.

От чего зависит скорость иммунного старения

Иммунное старение неизбежно, но его скорость у разных людей неодинакова. На неё влияют факторы, которые частично зависят от самого человека.

• Хронические инфекции. Постоянная нагрузка, например при невылеченных хронических инфекциях, ускоряет изнашивание иммунной системы.
• Воспалительные заболевания. Аутоиммунные болезни и постоянное воспаление поддерживают повышенный фон и ускоряют изменения.
• Питание и дефициты. Выраженные недостатки витаминов и минералов ослабляют работу иммунных клеток.
• Курение, алкоголь, экологические факторы. Эти воздействия повреждают клетки и ускоряют изнашивание.
• Сон и стресс. Хроническое недосыпание и длительный стресс влияют на состояние иммунной системы, включая возрастные изменения.
• Физическая активность. Регулярная умеренная нагрузка связана с более стабильным иммунным фоном в пожилом возрасте. Речь не о «спорте», а о постоянной бытовой активности.

Важная оговорка: влияние этих факторов реально, но не абсолютно. Иммунное старение развивается у всех — различие в том, раньше или позже изменения становятся заметными и насколько тяжёлыми оказываются их последствия.

Чего пока нельзя утверждать

Область иммунного старения активно изучается, и здесь важно отделять установленное от обещаний.

• «Омоложения» иммунной системы не существует. Методов, способных обратить инволюцию тимуса у человека или восстановить молодой репертуар лимфоцитов, в практической медицине нет. Исследования такого направления ведутся, но пока относятся к области научных разработок.
• «Средства для иммунитета» не помогают от иммунного старения. Добавки, «очищения» и специальные диеты не восстанавливают тимус и не возвращают наивные лимфоциты. Это разные вещи, и путать их было бы ошибкой.
• Иммунное старение — не приговор. Большинство пожилых людей продолжают эффективно сопротивляться инфекциям. Снижение реактивности означает повышенный риск, а не постоянное состояние болезни.

Практическую пользу приносят не «омоложение», а работающие меры: вакцинация с учётом возраста, своевременное лечение хронических инфекций и воспалительных заболеваний, устранение дефицитов, отказ от курения и поддержание активности. Подробнее о защитных мерах — в разделах Иммунитет слизистых оболочек и Вакцинация и иммунная память.

Связи с другими системами

• Тимус: инволюция тимуса — центральный механизм иммунного старения, от которого зависят изменения в T-лимфоцитах. Подробнее — в разделе Тимус (вилочковая железа).
• Костный мозг: источник всех клеток крови; его способность давать начало лимфоцитам тоже снижается с возрастом. Подробнее — в разделе Костный мозг.
• Клетки иммунитета: изменения касаются состава T- и B-лимфоцитов, а также работы нейтрофилов, макрофагов и дендритных клеток. Подробнее — в разделе Клетки иммунитета.
• Приобретённый иммунитет: именно его механизмы — память, распознавание нового, уточнение антител — страдают в первую очередь. Подробнее — в разделе Приобретённый иммунитет.
• Врождённый иммунитет: на фоне общего снижения реактивности врождённая система смещается в сторону постоянного воспалительного фона. Подробнее — в разделе Врождённый иммунитет.
• Вакцинация: схемы для пожилых отличаются повышенными дозами, адъювантами и дополнительными введениями. Подробнее — в разделе Вакцинация и иммунная память.
• Противоопухолевый иммунитет: ослабление иммунного надзора с возрастом — одна из причин роста онкологических рисков. Подробнее — в разделе Противоопухолевый иммунитет.

Итак, иммунное старение — закономерное изменение иммунной системы, которое начинается задолго до старости и разворачивается постепенно. Его центральное звено — инволюция тимуса, из-за которой падает производство новых T-лимфоцитов. Как следствие, сокращается запас наивных клеток, сужается репертуар рецепторов и накапливаются клетки памяти. Меняется и врождённый иммунитет: постоянный воспалительный фон становится выше. Проявления заметны в более тяжёлом течении инфекций, снижении эффективности вакцин, росте онкологических рисков и склонности к аутоиммунным реакциям. Иммунное старение неизбежно, но его скорость и последствия определяются множеством факторов, и значительная их часть зависит от образа жизни и своевременного лечения других заболеваний.