Назад
Как известно любому родителю, младенцы склонны к респираторным инфекциям.
Однако новое исследование показывает, что иммунная система младенца сильнее, чем многие думают, и превосходит иммунную систему взрослого человека в борьбе с новыми патогенами.
Иммунная система младенца имеет репутацию слабой и неразвитой по сравнению со взрослой, но это сравнение не совсем справедливо, говорит Донна Фарбер, профессор микробиологии и иммунологии Колумбийского университета. Младенцы действительно чаще болеют респираторными заболеваниями, вызванными вирусами, такими как грипп и респираторно-синцитиальный вирус, по сравнению со взрослыми. Но в отличие от взрослых, младенцы встречаются с этими вирусами впервые. "Взрослые болеют не так часто, потому что мы запомнили эти вирусы, - говорит Фарбер, - в то время как для ребенка все, с чем он сталкивается, является новым".
В новом исследовании, опубликованном в Science Immunology, Фарбер и ее коллеги уравняли условия игры и проверили способность иммунной системы реагировать только на новый патоген, по сути, исключив любое влияние иммунологической памяти. Для сравнения исследователи отобрали наивные Т-клетки - иммунные клетки, которые никогда не сталкивались с патогеном - у младенцев и взрослых мышей. Клетки были введены во взрослую мышь, зараженную вирусом.
В соревновании по уничтожению вируса младенческие Т-клетки одержали убедительную победу: наивные Т-клетки новорожденных мышей обнаруживали более низкие уровни вируса, чем взрослые клетки, а клетки новорожденных быстрее размножались и в большем количестве направлялись к месту инфицирования, быстро создавая надежную защиту от вируса. Лабораторное сравнение выявило аналогичные улучшения среди человеческих младенческих клеток по сравнению со взрослыми Т-клетками.
"Мы рассматривали наивные Т-клетки, которые никогда не были активированы, поэтому было неожиданностью, что они ведут себя по-разному в зависимости от возраста", - говорит Фарбер. "Это говорит о том, что иммунная система младенца надежна, эффективна и способна избавляться от патогенов на ранних этапах жизни. В некоторых отношениях она может быть даже лучше, чем иммунная система взрослого человека, поскольку она разработана для реагирования на множество новых патогенов".
Похоже, что именно это и происходит в случае с COVID. "SARS-CoV-2 является новым абсолютно для всех, поэтому сейчас мы наблюдаем естественное сравнение иммунной системы взрослого и младенца", - говорит Фарбер.
"И у детей дела обстоят гораздо лучше. Взрослые, столкнувшись с новым патогеном, реагируют медленнее. Это дает вирусу шанс размножиться, и тогда вы заболеваете".
Полученные результаты также помогают объяснить, почему вакцины особенно эффективны в детстве, когда Т-клетки очень сильны. "Любой ребенок, живущий в мире, особенно до того, как мы начали носить маски, ежедневно подвергается воздействию огромного количества новых антигенов. Они уже справляются с этим множественным воздействием", - говорит Фарбер. Исследование может привести к разработке более совершенных вакцин для детей.
"Большинство составов и доз вакцин одинаковы для всех возрастов, но понимание особенностей иммунного ответа в детском возрасте позволяет нам использовать более низкие дозы для детей и может помочь нам разработать вакцины, более эффективные для этой возрастной группы", - отметила Фарбер.
Puspa Thapa et al. Т-клетки новорожденных в процессе развития адаптируются для надежного иммунного ответа легких благодаря усиленной сигнализации Т-клеточных рецепторов (аннотация).
Младенцы нуждаются в скоординированных иммунных ответах для предотвращения многочисленных инфекционных вызовов в раннем возрасте, особенно в дыхательных путях. Механизмы, с помощью которых младенческие Т-клетки функционально адаптируются к этим ответам, недостаточно хорошо изучены. В данной работе мы продемонстрировали, используя модель котрансферазы in vivo на мышах, что младенческие Т-клетки генерируют большее количество эффекторных клеток, направляющихся в легкие, в ответ на инфекцию гриппа по сравнению со взрослыми Т-клетками того же хозяина, благодаря усиленной сигнализации, опосредованной Т-клеточным рецептором (TCR).
Т-клетки новорожденных мышей показали повышенную чувствительность к низким дозам антигена, возникающую на стыке между Т-клетками и антигенсодержащими вспомогательными клетками - через опосредованную актином мобилизацию сигнальных молекул в иммунный синапс. Эта усиленная сигнализация также наблюдалась в младенческих Т-клетках человека по сравнению со взрослыми Т-клетками.
Наши результаты дают представление о том, как младенцы контролируют патогенную нагрузку и распространение, что важно для разработки направленных на развитие стратегий стимулирования иммунного ответа на этом уязвимом этапе жизни.
