Когда возникает инфекция, иммунная система вырабатывает антитела, некоторые из которых могут защищать нас годами, в то время как другие исчезают гораздо быстрее.
Используя модель на мышах, группа исследователей из Университета Осаки (Япония) обнаружила несколько способов, с помощью которых клетки, вырабатывающие IgG1, подкласс антител IgG, обычно ассоциируемый с длительным иммунным ответом, могут способствовать установлению устойчивой иммунной защиты. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Immunology.
B-клетки — это иммунные клетки, которые могут развиваться в специализированные клетки, вырабатывающие антитела, так называемые плазматические клетки. На ранних стадиях инфекции B-клетки обычно вырабатывают тип антител, известный как IgM. Однако некоторые B-клетки переключаются на выработку другого типа, IgG1, прежде чем превратиться в плазматические клетки. Некоторые из этих плазматических клеток затем перемещаются в костный мозг, где они могут выживать годами и продолжать высвобождать антитела в кровь. «Антитела IgG необходимы для защиты от повторных инфекций и, как правило, сохраняются дольше, чем антитела IgM», — говорит ведущий соавтор статьи Юки Тай. «Мы хотели понять, почему клетки, продуцирующие IgG, с большей вероятностью формируют такие долговременные антитела».
Исследователи сравнили иммунные клетки, продуцирующие антитела IgM, с клетками, продуцирующими антитела IgG1. «Мы обнаружили, что клетки, продуцирующие IgG1, обладают рядом преимуществ», — рассказал Тай. «Прежде чем превратиться в плазматические клетки, B-клетки, переключившиеся на IgG1, лучше презентировали антигены патогенов, таких как вирусные, Т-клеткам, что, в свою очередь, способствовало размножению вновь образованных плазматических клеток IgG1». Плазматические клетки IgG1 также имели преимущество в выживании до достижения костного мозга. Их аналоги, продуцирующие IgM в селезенке, были более склонны к апоптозу — естественному процессу организма по удалению клеток, которые больше не нужны. Наконец, плазматические клетки IgG1 были лучше способны покидать селезенку и перемещаться в костный мозг, где создаются условия для выживания плазматических клеток и продолжения выработки антител в течение длительного времени.
«Мы обнаружили, что клетки, продуцирующие IgG1, имеют ряд преимуществ перед клетками, продуцирующими IgM», — объясняет Тай. «Они легче размножаются, дольше живут и эффективнее достигают костного мозга, где могут закрепиться в качестве долгоживущих клеток, продуцирующих антитела». Переход от IgM к IgG1 меняет не только тип антител, продуцируемых клеткой, но и ее поведение, а также ее судьбу, что помогает объяснить, почему ответы IgG1 часто приводят к долгосрочной иммунной защите.
В этом исследовании изучался именно подкласс антител IgG1 и аналогичные механизмы могут распространяться и на другие изотипы антител, такие как IgA и IgE. Понимание того, как иммунная система естественным образом отдает предпочтение долгоживущим клеткам, продуцирующим IgG1, может открыть новые возможности для разработки вакцин, обеспечивающих более длительную защиту от инфекций.
