Сигнал запоминания для Т-клеток
Своевременная активация сигнального механизма позволяет легочным Т-клеткам сохранять память о гриппе.
При некоторых заболеваниях несколько доз вакцины обеспечивают пожизненный иммунитет. Но грипп требует ежегодной вакцинации для поддержания иммунитета. Одна из причин заключается в том, что легочные Т-клетки живут всего несколько месяцев. Понимание того, как усилить и сохранить память о патогенах в легких, могло бы значительно усилить защиту от респираторных заболеваний.
Недавно Эмма Тейшейро-Пернас, иммунолог из Университета Миссури, и ее коллеги сообщили в журнале Nature Communications, что транскрипционный фактор, ядерный фактор каппа B (NF-kB), который регулирует иммунитет через сигнальный путь, может быть перенастроен для поддержания популяции Т-клеток памяти в легких. Их выводы открывают путь к разработке стратегий, обеспечивающих повышенную защиту от последующих инфекций.
В своих предыдущих исследованиях Тейшейро-Пернас обнаружила, что изменение сигналов Т-клеточного рецептора (TCR) в CD8+ Т-клетках может помочь ей понять, как развиваются эффекторные Т-клетки и Т-клетки памяти. В последующих экспериментах она обнаружила, что сигнальный путь NF-kB, который регулирует TCR, управляет генерацией и поддержанием Т-клеток памяти в ответ на инфекцию. Это открытие побудило ее проверить, одинакова ли функция сигнального пути NF-kB во всех тканях, включая легкие.
Чтобы добиться этого, исследователи сконструировали модельных мышей таким образом, что уровень молекул NF-kB можно было регулировать с помощью антибиотика доксициклина. Мышей заражали вирусом гриппа, а через пять дней вводили им доксициклин в течение 25 дней. Затем они окрашивали кровеносные сосуды в легких, чтобы определить количество легочных резидентных Т-клеток памяти. Тейшейро-Пернас и ее коллеги обнаружили, что когда они вводили мышам доксициклин, чтобы повысить уровень NF-kB, популяция Т-клеток памяти в легких снижалась. Однако, когда они блокировали экспрессию NF-kB, популяция значительно увеличивалась. По словам Тейшейро-Пернас, полученные результаты свидетельствуют о том, что NF-kB препятствует генерации Т-клеток памяти в легких.
Следующий вопрос, который интересовал ученых, касался сроков уменьшения количества Т-клеток. Проследив изменения в численности популяции с 10-го дня после инфицирования вирусом гриппа до 30-го дня, исследователи обнаружили, что количество и частота маркеров Т-клеток в легких начали снижаться через 10 дней после инфицирования и продолжала снижаться в течение последующих 20 дней.
Тейшейро-Пернас и ее сотрудники были озадачены этим открытием, поскольку одно из их предыдущих исследований показало, что после образования Т-клеток памяти их продолжительность жизни зависит от уровня молекул NF-kB. Чтобы прояснить ситуацию, они индуцировали сигналы NF-kB у мышей через 30 дней после заражения, после того как Т-клетки памяти были сформированы. В результате было отмечено четырехкратное увеличение популяции Т-клеток памяти в легких. "Это говорит нам о том, что сигнальный путь имеет решающее значение для формирования Т-клеток памяти, но он не является односторонним", - поясняет Тейшейро-Пернас. "Он зависит от того, когда происходит иммунный ответ. Это важно, потому что указывает нам, когда нужно вмешаться".
"То, как все это было спланировано, очень стратегически важно", - отмечает Стивен Джеймсон, иммунолог из Университета Миннесоты, изучающий регуляцию Т-клеток памяти и не принимавший участия в исследовании. Он восхищен тем, что команда усовершенствовала старые подходы к манипулированию сигнальными механизмами и тем самым подтвердила предположение о том, что сила или продолжительность сигналов посредством Т-клеточных рецепторов определяет продолжительность жизни Т-клеток памяти.
Тейшейро-Пернас считает, что полученные ею результаты имеют значение для терапии рака и аутоиммунных заболеваний, поскольку опухоли характеризуются низкой нагрузкой на Т-клетки памяти, а при аутоиммунных заболеваниях иммунные клетки продуцируются в избыточном количестве. По мнению Джеймсона, данное исследование позволяет взглянуть на Т-клетки памяти с другой стороны, однако необходимо провести дополнительную работу, прежде чем эти результаты можно будет применить в терапевтических целях.
"Это хорошая новость, что у нас есть способ, с помощью которого мы можем привнести больше Т-клеток памяти в уязвимое место в легких, чтобы обеспечить защитный иммунитет. Это может быть полезно. С другой стороны, если воспалительная реакция будет слишком сильной и вы больше не сможете дышать, то это не очень хорошая новость", - предостерегает он.
