Микробы и иммунная система.

Как микробы формируют нашу иммунную систему

Кишечные бактерии добиваются того, чтобы Т-клетки благотворно их воспринимали

Микробы, проживающие в толстой кишке мышей, убеждают иммунные клетки в хозяйском организме, принять их, а не вызывать иммунный ответ. Этот процесс происходит не в особом органе, который называется тимус, где подобные клетки обычно находятся, а прямо в палисаднике микробов – в кишечнике.

Полученные данные предполагают, что, если этот процесс происходит неправильно, это может развить такие заболевания, как язвенный колит и болезнь Крона.

Одна из основ возможности иммунной системы блокировать нападающие микробы – это способность отличать собственные клетки от чужих. По большей части, эту функцию выполняют Т-клетки.

Недоразвитые Т-клетки порождают широкий диапазон рецепторов – рецепторы Т-клеток – и распознают среди них большое количество химических структур, в данном контексте известные как антигены. Формирование Т-клеток происходит в тимусе, где они представлены с большим количеством различных «собственных» антигенов – антигенов, характеризующих само животное, а не микроорганизмы.

Т-клетки с рецепторами, которые распознают собственные антигены, либо извлечены, либо развиваются и становятся регуляторными Т-клетками, которые циркулируют через тело и подавляют любой потенциальный иммунный ответ на собственные ткани животного. Остальные Т-клетки становятся клетками-эффекторами, ключевой ролью которых является вызов иммунного ответа на любой чужеродный организм.

Друг или враг?

Однако не все инородные частицы в теле вызывают нарушения. Безвредные микробы, живущие в теле и зачастую оказывающие пользу, уклоняются от гнева иммунной системы, но исследователи не знают, как. Чи-Сонг Хсие из Медицинской Школы при Вашингтонском Университете в Сент-Луисе, Миссури, и его коллеги заявляют, что эти микробы обеспечивают локализованные инструкции в кишечник, превращая недоразвитые Т-клетки в регуляторные.

Кения Хонда, иммунолог в Университете Медицины в Токио, который не участвовал в исследовании, говорит, что предыдущая работа предположила, что регуляторные Т-клетки можно стимулировать вне тимуса, но это исследование впервые демонстрирует, что периферически сгенерированные клетки действительно существуют.

Хсие и его коллеги обнаружили, что ряд аминокислот рецепторов регуляторных Т-клеток в толстой кишке мыши отличается от рецепторов Т-клеток в других органах. «Это вызвало предположения, что в толстой кишке есть значительные различия, касаемо присутствующих антигенов», - объясняет Хсие.

Группа продолжила изучать, кем были сгенерированы антигены, на которые ответили регуляторные Т-клетки в толстой кишке, - бактериями или клетками мышей. Исследователи использовали переносчики вирусов, чтобы перенести гены для двух рецепторов Т-клеток из толстой кишки мыши в костный мозг (откуда происходят Т-клетки), которые генетически модифицированы так, что им не хватает собственных Т-клеток. Обработанный костный мозг создал незрелые иммунные клетки с этими рецепторами, но они не стали регуляторными Т-клетками, как ожидалось.

Дополнительные эксперименты предположили, что это произошло потому, что у мышей-реципиентов были бактерии в толстой кишке, отличные от мышей, выращенных в лаборатории Хсие и у которых был взят ген рецептора Т-клетки. Когда два мышиных штамма были помещены вместе, позволяя передачу бактерий между собой, иммунные клетки реципиентов стали регуляторными Т-клетками.

Хсие говорит, это значит, что кишечные бактерии привели в действие иммунные клетки, которые потом стали регуляторными Т-клетками, что убедило в том, что бактерии будут защищены от иммунного ответа хозяина.

Предупреждение воспаления

Наконец, исследователи заметили, что у мышей с колитом рецепторы, обычно присутствующие в регуляторных Т-клетках, теперь были в Т-клетках-эффекторах. «Итак, если Вы не развиваете ответ регуляторной Т-клетки, Вы можете вызвать воспалительный ответ на эти бактерии», - говорит Хсие.

«Это исследование, которое систематически изучает сигналы, которые направляют дифференциацию в периферии», - говорит Ивайло Иванов, иммунолог в Медицинском Центре Университета Колумбии в Нью-Йорке, который не участвовал в исследовании. «Главная идея – комменсальные бактерии по каким-то причинам избирательно индуцируют регуляторные Т-клетки, которые, в свою очередь, индуцируют устойчивость к этим бактериям».

Как это точно происходит, до сих пор неизвестно, но Хсие говорит, что его лаборатория работает над этим вопросом. Полученные данные предполагают существование механизма, различающего два типа инородных бактерий – вредные и полезные.

Идентификация этого механизма может открыть новые возможности лечения колита, как замечает Хсие. Ранее исследователи не знали, какие антигены в толстой кишке вызывают воспаление, но сейчас можно это узнать. Вооружённый этим знанием, Хсие говорит: «Может быть возможным сгенерировать от пациента регуляторные клетки, специфичные для кишечных бактерий, а затем заселить их в их тела (тела пациентов?)».

Наши пробиотики:

Посмотреть все