Назад
Иммунная система человеческого организма со временем ослабевает, что делает пожилых людей более восприимчивыми к инфекциям и ставит перед учеными озадачивающую проблему - как сохранить здоровье на протяжении всей жизни.
В рамках продолжающихся исследований Университета медицинских наук штата Аризона недавнее изучение того, как инфекция влияет на иммунную систему, привело к удивительному результату, который может привести к созданию новых иммунотерапевтических средств для профилактики заболеваний и новых способов укрепления стареющей иммунной системы. Предыдущие работы авторов показали, что старение негативно влияет как на количество, так и на функции наивных Т-клеток - тех, которые никогда раньше не реагировали на инфекцию.
"Основная популяция клеток, которую мы теряем в процессе старения, - это наивные Т-клетки", - говорит автор исследования Янко Николич-Жугич. "Наше исследование показало, что как сохранение наивных Т-клеток с течением времени, так и их функционирование улучшалось при наличии инфекции, что в некоторой степени согласуется с гигиенической гипотезой, которая в основном говорит, что если вы позволите вашим детям подвергаться воздействию повседневных микробов, то это будет лучше для них".
Ранее считалось, что инфекции в первую очередь влияют на создание Т-клеток памяти. При воздействии патогена некоторые наивные Т-клетки обучаются и запоминают, превращаясь в Т-клетки памяти, которые предотвращают реинфицирование при повторной встрече с тем же патогеном. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило механизм, с помощью которого инфекция способна укрепить иммунную систему не только против будущих атак того же патогена, но и против других.
Одним из способов регуляции роста клеток в организме являются интерлейкины. Интерлейкин 7 (IL-7), в частности, играет важную роль в развитии и поддержании наивных Т-клеток. Когда организм обнаруживает патоген, наивные Т-клетки приводятся в действие основными молекулами комплекса гистосовместимости (MHC) - группой генов на поверхности клеток. Молекулы MHC принимают часть патогена и отображают его на поверхности клетки для распознавания соответствующими Т-клетками. Но в отсутствие инфекции молекулы MHC также подают тонкие "щекочущие" сигналы наивным Т-клеткам, чтобы они сохраняли жизнеспособность и могли получать сигналы IL-7, которые поддерживают оптимальный метаболизм. Инфицированные клетки также выделяют молекулы интерферона 1-го типа, которые сигнализируют о дополнительных иммунных реакциях.
"Теперь мы знаем, что при достаточно серьезных инфекциях молекулы интерферона 1 типа делают сигналы MHC и интерлейкина 7 сильнее, обильнее и доступнее для наивных Т-клеток. Никогда ранее не было показано, что инфекция может делать нечто подобное", - отметил Николич-Жугич.
"Это исследование показало, что инфекция не только лучше поддерживает количество наивных Т-клеток, но и переводит их в состояние повышенной готовности".
Это означает, что когда иммунная система столкнется с новой инфекцией, такой как SARS-CoV-2 или новый штамм гриппа, наивные Т-клетки смогут быстрее отреагировать и обеспечить более эффективную защиту. В дальнейшем Николич-Жугич надеется определить, как долго длится опосредованный инфекцией ответ наивных Т-клеток, и зависит ли это от наличия нескольких или персистирующих инфекций.
В конечном итоге исследовательская группа хочет разработать терапию, которая повысит эффективность иммунной системы для борьбы с болезнями, используя наивные Т-клетки, находящиеся в состоянии повышенной готовности, для борьбы с такими заболеваниями, как раковые опухоли. Они также надеются изучить возможность использования механизма, поддерживающего производство наивных Т-клеток, для укрепления стареющей иммунной системы.
Mladen Jergović et al. Индуцированные инфекцией интерфероны I типа критически модулируют гомеостаз и функцию наивных Т-клеток CD8+ (аннотация).
Наивные Т-клетки (Тн) нуждаются в двух гомеостатических сигналах для длительного выживания: тоническом контакте Т-клеточного рецептора с собственным пептидом-MHC и стимуляции IL-7. Однако, как воздействие микроорганизмов влияет на гомеостаз Tn, до сих пор неясно. В данном исследовании мы показали, что инфекции могут привести к расширению субпопуляции долгоживущих, Ly6C+ CD8+ Tn-клеток с ускоренной эффекторной функцией. Механистически, моноинфекция вирусом Западного Нила транзиторно, а полимикробное воздействие постоянно, усиливает экспрессию Ly6C избирательно на CD5hiCD8+ клетках, что в случае полиинфекции приводит к численному увеличению CD8+ Tn клеток в лимфатических узлах.
Это преобразование и расширение Ly6C+ Tn-клеток зависит от IFN-I, который повышает экспрессию MHC класса I и усиливает тонический TCR-сигнал в дифференцирующихся Tn-клетках. Более того, для Ly6C+CD8+ Tn-клеток сигналы, опосредованные IFN-I, оптимизируют их хоминг на вторичные сайты, увеличивают продолжительность их жизни, усиливают их эффекторную дифференцировку и антибактериальную функцию, особенно для низкоаффинных клонов.
Таким образом, наши результаты свидетельствуют о значительной регуляции гомеостаза и функции Tn с помощью IFN-I под влиянием инфекции, что может иметь потенциальное значение для иммунотерапии.
