Считается, что компоненты адаптивного иммунитета выполняют не пересекающиеся роли в противомикробной защите хозяина, при этом антитела нацелены на патогены во внеклеточной среде, а Т-клетки уничтожают инфекцию внутри клеток.
Зависимость от антител при вертикальной передаче иммунитета от матери к ребенку может объяснить восприимчивость новорожденных к внутриклеточным инфекциям. Позже у детей формируется собственная иммунная система, созданная в результате естественного воздействия вирусов и бактерий и усиленная множеством хорошо зарекомендовавших себя детских вакцин. Однако тем временем один из самых важных подарков матери - антитела, обеспечивает безопасность ребенка раньше всего.
В исследовании, опубликованном 8 июня в журнале Nature, дается удивительное объяснение того, как на самом деле работают эти первые дни иммунитета, обеспечиваемого матерью, и предполагается что можно имитировать усиление функций материнских антител для создания новых лекарств и улучшения вакцин.
"В течение многих лет ученые считали, что антитела не могут проникать внутрь клеток. У них нет необходимого механизма. И поэтому считалось, что инфекции, вызванные патогенами, которые живут исключительно внутри клеток, невидимы для терапии на основе антител", - говорит Синг Синг Вэй, сотрудник Отдела инфекционных заболеваний Детской больницы Цинциннати. "Наши результаты показывают, что беременность изменяет структуру определенных сахаров, прикрепленных к антителам, что позволяет им защищать детей от инфекции гораздо более широкого спектра патогенов".
В исследовании определено, что "ацетилированная" форма сиаловой кислоты (один из сахаров, входящих в состав антител) переходит в "деацетилированную" форму. Это очень тонкое молекулярное изменение позволяет иммуноглобулину G (IgG) - наиболее распространенному в организме типу антител - взять на себя расширенную защитную роль, стимулируя иммунитет через рецепторы, которые реагируют именно на деацетилированные сахара. "Это изменение является тем переключателем, который позволяет материнским антителам защищать младенцев от инфекции внутри клеток", - объясняет Уэй.
В экспериментах на мышах, авторы показали, что индуцированная беременностью посттрансляционная модификация антител обеспечивает защиту от внутриклеточного патогена Listeria monocytogenes. Используя передовые методы масс-спектрометрии, исследовательская группа установила ключевые биохимические различия между антителами беременных и небеременных мышей. Они также выявили фермент, естественным образом экспрессирующийся во время беременности, который отвечает за эту трансформацию. Кроме того, авторы успешно восстановили утраченную иммунную защиту, снабдив искусственно созданными антителами детенышей от здоровых беременных мышей, но которые были генетически модифицированы и лишены способности удалять ацетилирование из антител для усиления защиты.
Сотни моноклональных антител производятся для лечения различных заболеваний, включая рак, астму, рассеянный склероз, а также трудноизлечимые вирусные и бактериальные инфекции. Уэй говорит, что молекулярное изменение антител, которое естественным образом происходит во время беременности, может быть воспроизведено для изменения того, как антитела стимулируют иммунную систему, чтобы точно настроить их действие. Это потенциально может привести к улучшению лечения инфекций, вызванных другими внутриклеточными патогенами, включая ВИЧ и респираторно-синцитиальный вирус (РСВ), распространенный вирус, представляющий серьезную опасность для младенцев.
"Рассмотрение пары мать-плод как единой иммунологической единицы позволяет выявить защитные функции антител против внутриклеточных инфекций и тонко настроенные адаптации для усиления защиты во время беременности и в раннем возрасте", - отмечает Уэй.
"Мы уже много лет знаем о многих далеко идущих преимуществах грудного вскармливания", - говорит Уэй. "Одним из основных факторов является передача антител в грудном молоке". Исследование подтверждает, что молекулярный "переключатель" сохраняется у кормящих матерей, поэтому антитела с повышенной защитной силой также передаются детям через грудное молоко. Кроме того, результаты исследования подчеркивают важность получения всех доступных вакцин для женщин репродуктивного возраста, а также необходимость для исследователей разработать еще больше вакцин против инфекций, которые особенно часто встречаются у женщин во время беременности или у новорожденных детей. "Для того, чтобы иммунитет передался ребенку, он должен существовать у матери", - говорит Уэй.
