Может ли лечение этих иммунных клеток вылечить ВЗК?
Исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме обнаружили, что в иммунной системе есть особая группа клеток, которая вызывает и поддерживает воспаление в кишечнике.
Они считают, что клетки, тип эффекторных Т-лимфоцитов CD4, могут служить мишенями для новых методов лечения, облегчающих или даже вылечивающих воспалительное заболевание кишечника (ВЗК).
Их результаты также повышают вероятность того, что клетки могут быть причиной других заболеваний, при которых иммунная система атакует здоровые ткани, таких как ревматоидный артрит и диабет 1 типа.
Исследовательская статья об их работе опубликована в Журнал экспериментальной медицины.
«Мы надеемся, - говорит старший автор исследования Лори Э. Харрингтон, доцент кафедры клеточной биологии, биологии развития и интегративной биологии», - «если бы мы могли лечить эти клетки, это могло бы стать целительным».
Болезнь Крона и язвенный колит
ВЗК - это долгосрочное заболевание, при котором желудочно-кишечный тракт или кишечник воспаляется из-за постоянной атаки иммунной системы.
Существует два основных типа ВЗК: язвенный колит, при котором воспаляется в основном толстая кишка; и болезнь Крона, при которой воспаление может возникать в любом месте желудочно-кишечного тракта между ртом и анусом.
Около 3 миллионов взрослых в Соединенных Штатах на каком-то этапе жизни были диагностированы ВЗК.
Симптомы ВЗК включают: срочную необходимость сходить в туалет, диарею и кровотечение из прямой кишки, запор, который может привести к непроходимости кишечника, а также спазмы и боли в животе.
ВЗК не следует путать с синдромом раздраженного кишечника, при котором поражение кишечника происходит не из-за воспаления, и с целиакией, которая вызвана определенной реакцией на глютен.
Аутоиммунитет и воспаление
Хотя ученые знают, что ВЗК - это аутоиммунное заболевание, вызванное ошибочным иммунным ответом, точная природа вовлеченных клеток и механизмы действия остаются неясными.
Иммунная система млекопитающего содержит очень большое количество и разнообразие клеток, которые связываются друг с другом сложной сетью сигналов.
В «нормальных» условиях иммунная система нацеливается и устраняет патогены, такие как вирусы и бактерии, которые могут нанести вред организму, прежде чем они получат возможность это сделать. И когда болезнетворные микроорганизмы полностью уничтожены, иммунные атаки прекращаются.
Но иногда процесс может пойти не так, и иммунная система атакует собственные клетки человека, как если бы они были патогенами.
Этот тип реакции называется аутоиммунитетом и может привести к длительному воспалению и заболеванию. Нам нужно многое узнать о том, как аутоиммунитет работает на клеточном и молекулярном уровне.
Профессор Харрингтон и ее коллеги отмечают, например, что, хотя Т-лимфоциты CD4 «причинно связаны с аутоиммунными и хроническими воспалительными заболеваниями», мы не знаем, какие клеточные функции задействованы.
Исследования IBD показали, что CD4 T-клетки продуцируют высокие уровни сигнальной молекулы, называемой интерфероном-гамма, в воспаленном кишечнике, но они не позволяют сделать окончательных выводов о роли этой молекулы.
CD4 Т-клетки
Иммунные клетки формируются в костном мозге из недифференцированных клеток, называемых стволовыми клетками, которые могут делиться и созревать практически в любой тип работающих иммунных клеток. Стволовые клетки также обладают способностью непрерывно делиться.
По мере того, как они дифференцируются, стволовые клетки проходят стадию клеток-предшественников. Клетки-предшественники похожи на стволовые клетки, поскольку их судьба еще не определена, но существует предел того, сколько раз они могут делиться.
Эффекторные Т-клетки CD4 - это незрелые иммунные клетки, которые начинали как стволовые клетки, но остановились на стадии предшественников. Они могут дифференцироваться на несколько типов работающих иммунных клеток. Одним из них является Т-хелперная клетка, связанная с ВЗК.
Используя модель колита на мышах, профессор Харрингтон и ее команда определили «дискретную популяцию эффекторных Т-лимфоцитов CD4, которые способны как поддерживать, так и вызывать воспаление кишечника».
Когда ученые пересадили их здоровым мышам, клетки вызвали воспалительное состояние и закрепили его.
Особенности стволовых клеток
Когда исследователи проанализировали генетическую сигнатуру эффекторных Т-лимфоцитов CD4, вызывающих колит, они обнаружили, что у них есть некоторые особенности стволовых клеток. Сигнатура соответствовала самообновлению и способности избежать запрограммированной гибели клеток, известной как апоптоз.
Ученые также обнаружили, что, подобно стволовым клеткам, эффекторные Т-лимфоциты CD4 постоянно пополняют «продуцирующие интерферон гамма клетки в воспаленном кишечнике».
Последняя серия экспериментов идентифицировала фермент, называемый гликозилтрансферазой, который, по-видимому, включает эти функции стволовых клеток в эффекторных Т-лимфоцитах CD4.
«Мы думаем, что эти клетки могут быть при ряде аутовоспалительных заболеваний».
Проф. Лори Э. Харрингтон
