Клетки врожденного иммунитета человека, которые «запоминают» предыдущую стимуляцию, могут дать новое представление о хронических воспалительных заболеваниях.
В течение десятилетий догма гласила, что иммунная система состоит из двух отдельных ветвей. Клетки врожденной системы быстро реагируют на молекулярные паттерны общие для широкого спектра патогенов. Адаптивная система, состоящая из Т- и В-клеток, реагирует медленнее, нацеливаясь на специфические антигены и вырабатывая долгоживущие клетки памяти для более быстрого и сильного вторичного ответа. Но в последние годы барьер между этими ветвями начал стираться.
«Все чаще признается, что иммунная память может проявляться и за пределами адаптивных иммунных клеток, - утверждает Итзиар Мартинес-Гонсалес, иммунолог из Каролинского института Швеция). Например, и макрофаги, и естественные клетки-киллеры демонстрируют более быстрые и сильные вторичные реакции после первоначальной стимуляции, что, по мнению Мартинес- Гонсалес, является ключевой характеристикой иммунологической памяти, независимо от механизма активации.
Ранее Мартинес-Гонсалес изучала потенциал памяти других клеток врожденного иммунитета - врожденных лимфоидных клеток 2-го типа (ILC2), которые активируются интерлейкином (IL)-33 и играют важную роль в аллергическом ответе. Исследователи вводили мышам IL-33 или аллерген, чтобы стимулировать эти клетки, а затем, по словам Мартинес-Гонсалес, «когда мы повторно вводили их в организм, ILC2, которые были активированы ранее, реагировали сильнее и быстрее, так что они были более чувствительны». Мартинес-Гонсалес заинтересовалась тем, есть ли эти ILC2 с памятью и у людей. В работе, опубликованной в Journal of Experimental Medicine, Мартинес-Гонсалес и ее группа выявили ILC2 с памятью в тканях человека, расширив представление об этих клетках и их вкладе в иммунные реакции и заболевания.
Вначале они изучили два предыдущих массива данных по секвенированию РНК одиночных клеток, полученных от пациентов с астмой или атопическим дерматитом. Они обнаружили группу ILC2, которые экспрессировали меньше канонического маркера ILC2, рецептора IL-7 (IL7R), но имели повышенную экспрессию цитокинов, которые обычно вырабатываются ILC2, таких как IL4, IL5 и IL13.
Исследователи попытались повторить эти выводы в новых образцах пациентов с помощью проточной цитометрии. Они обнаружили, что в дополнение к снижению экспрессии CD127, продукта IL7R, эти клетки экспрессировали CD45RO, маркер, идентифицирующий Т-клетки памяти. Исследователи также обнаружили эти CD127-CD45RO+ ILC2 в образцах периферической крови, кожи и кишечника здоровых людей, что указывает на то, что они также могут вырабатываться в ответ на повседневные встречи с потенциальными аллергенами.
Чтобы оценить функциональные аспекты предполагаемых ILC2 с памятью, исследователи выделили эти клетки и наивные ILC2 и стимулировали обе популяции коктейлем цитокинов. Клетки ILC2 памяти вырабатывали больше IL-5 и пролиферировали больше, чем их наивные собратья, что подтверждает их более сильную реакцию. Наконец, авторы получили in vitro ILC2 с памятью. Они выделили наивные ILC2 и стимулировали их цитокинами, активирующими ILC2, или оставляли их в стандартной культуре в качестве контроля в течение одной недели. В течение этого времени стимулированные ILC2 быстро пролиферировали. Затем исследователи удалили активирующие цитокины и культивировали стимулированные и нестимулированные ILC2 в течение одного месяца, чтобы имитировать период восстановления. Большинство клеток из стимулированной группы погибли во время фазы вымывания, оставив лишь небольшое скопление, в котором преобладали ILC2 с памятью. Затем экспериментаторы обработали обе группы клеток IL-33. Ранее стимулированные клетки «запомнили» этот опыт и отреагировали более активно, вырабатывая больше IL-5 и IL-13, чем наивные клетки.
«В работе проделана очень хорошая работа с точки зрения препарирования специфической активности, сравнения и противопоставления популяции с памятью и популяции без памяти», - отметил Рафул Алам, иммунолог из National Jewish Health, который не принимал участия в исследовании. Он также отметил, что исследование ILC2 из разных тканей сделало выводы более ценными, и что многие гены и пути, которые они наблюдали у людей, повторяют те, что были обнаружены у мышей.
Мартинес-Гонсалес объясняет: «Мы не думали, что ILC2 являются важными инициаторами воспаления и перестали обращать на них внимание. Теперь нам стало понятно, что нет, ILC2 могут играть свою роль на хронических стадиях заболевания и еще сильнее реагировать на различные вызовы».
