המחקר האחרון במדע: תוספת spermidine יכולה לשפר את מנגנון התגובה החיסונית נגד גידולים
המערכת החיסונית יורדת עם הגיל, ואנשים מבוגרים יותר רגישים לזיהומים וסרטן, ועיכוב PD-1, טיפול נפוץ, לרוב פחות יעיל אצל אנשים מבוגרים מאשר אצל צעירים יותר. מחקרים הראו כי קיים בגוף האדם ספרמידין פוליאמין ביולוגי שיורד עם הגיל, ותוסף עם spermidine יכול לשפר או לעכב כמה מחלות הקשורות לגיל, כולל מחלות מערכת החיסון. עם זאת, הקשר בין מחסור בספרמידין המלווה את ההזדקנות לדיכוי חיסוני של תאי T המושרה על רקע הזדקנות אינו ברור.
לאחרונה פרסמו חוקרים מאוניברסיטת קיוטו ביפן מאמר מחקר שכותרתו "ספרמידין מפעיל חלבון תלת-פונקציונלי מיטוכונדריאלי ומשפר חסינות נגד גידולים בעכברים" ב-Science. מחקר זה מגלה כי spermidine קושר ישירות ומפעיל את החלבון התלת-פונקציונלי המיטוכונדריאלי MTP, מעורר חמצון חומצות שומן, ובסופו של דבר מוביל לחילוף חומרים מיטוכונדריאלי משופר בתאי CD8+ T ומקדם חסינות נגד גידולים. התוצאות הראו שטיפול משולב עם spermidine ונוגדן אנטי-PD-1 הגביר את השגשוג, ייצור הציטוקינים וייצור ATP המיטוכונדריאלי של תאי CD8+ T, וספרמידין שיפר ביעילות את תפקוד המיטוכונדריה והגביר משמעותית את חילוף החומרים של חמצון חומצות השומן המיטוכונדריות תוך שעה.
כדי לחקור האם spermidine מפעיל ישירות חומצת שומן אוקסידאז (FAO) במיטוכונדריה, צוות המחקר קבע על ידי ניתוח ביוכימי כי spermidine נקשר לחלבון מיטוכונדריאלי טרי-פונקציונלי (MTP), אנזים מרכזי בחמצון חומצת β. MTP מורכב מתת-יחידות α ו-β, שתיהן קושרות spermidine. ניסויים בשימוש ב-MTPs שסונתזו וטיהרו מ-E. coli הראו ש-spermidine קושר ל-MTPs עם זיקה חזקה [זיקת קישור (קבוע דיסוציאציה, Kd) = 0.1 מיקרומטר] ומשפר את פעילות חמצון חומצות השומן האנזימטיות שלהם. דלדול ספציפי של תת-יחידת ה-MTPα בתאי T ביטל את השפעת הפוטנציאל של spermidine על אימונותרפיה מדכאת PD-1, דבר המצביע על כך ש-MTP נדרש להפעלת תאי T תלויי spermidine.
לסיכום, spermidine משפר את חמצון חומצות השומן על ידי קשירה ישירה והפעלה של MTP. תוספת עם spermidine יכולה לשפר את פעילות חמצון חומצות שומן, לשפר את פעילות המיטוכונדריה ותפקוד ציטוטוקסי של תאי CD8+ T. לצוות המחקר יש הבנה חדשה של תכונותיו של spermidine, שעשוי לסייע בפיתוח אסטרטגיות למניעה ולשיפור התוצאות של מחלות חיסוניות הקשורות לגיל ולהילחם בחוסר היענות לטיפול מעכב PD-1 בסרטן, ללא קשר לגודל הגיל.
זמן פרסום: 27-2-2023
