Ученые выявили ключевой элемент иммунитета легких
Ученые из США и Германии обнаружили в эпителиальных клетках легких соединение, ответственное за формирование особого легочного иммунитета, необходимого для борьбы со всеми легочными заболеваниями, включая COVID-19, пневмонию, рак легких, астму и ХОБЛ. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
В отличие от системного иммунитета, который находится в центре внимания биомедицинских исследований, факторы, влияющие на формирование и регулирование иммунитета легких, до сих пор по большей части оставались неизвестными.
Исследователи из Медицинской школы Бостонского университета (BUSM) вместе с немецкими коллегами из Института по исследованиям сердца и легких Макса Планка обнаружили, что контроль над иммунитетом легких осуществляют эпителиальные клетки, выстилающие воздушное пространство легких. И делают они это с помощью специализированной молекулы MHC-II, которая сообщает информацию о проникшем в легкие патогене резидентным лимфоцитам памяти, или TRM-клеткам.
"Эпителиальные клетки в легких обычно рассматриваются только как поддерживающие дыхательные функции. Но оказалось, что MHC-II на эпителиальных клетках легких сообщает TRM-клеткам, куда идти и что делать. Это новое и неожиданное открытие", - приводятся в пресс-релизе Бостонского университета слова руководителя исследования доктора Джозефа Мизгерда (Joseph Mizgerd), профессора медицины, микробиологии и биохимии в BUSM.
Изучив клетки легких человека и животных, авторы выяснили, что все эпителиальные клетки экспрессируют MHC-II и во время инфекций эта экспрессия увеличивается. Единственная известная функция MHC-II - обучать иммунные Т-клетки памяти типа CD4+. В клеточных культурах эпителиальные клетки легких используют эту молекулу, чтобы указывать Т-клеткам, что им делать, чтобы надлежащим образом реагировать на микробы, вызывающие инфекцию.
"Наше исследование предполагает, что эпителиальные клетки легких сродни привратникам, которые определяют местонахождение аванпостов TRM-клеток CD4+ и влияют на их способность бороться с инфекциями, - говорит первый автор статьи, доктор Анукул Шеной (Anukul Shenoy), сотрудник Легочного центра BUSM. - Учитывая, что клетки TRM, помимо своей защитной роли при пневмонии, играют ключевую роль в борьбе с раком и в профилактике астмы, наши результаты имеют большое значение для понимания, предотвращения и лечения многих заболеваний легких".
Когда ученые подавили выработку MHC-II эпителиальными клетками легких, количество CD4+ Т-клеток в легких сократилось, а в крови осталось прежним. По мнению авторов, это доказывает то, что MHC-II отвечает только за легочный иммунитет, что определяет перспективность этой молекулы в разработке новых методов лечения.
"Мы можем использовать собственные эпителиальные клетки легких пациентов, чтобы включать защитные функции TRM-клеток при пневмонии или раке и отключать их, если это будет необходимо, например при астме", - объясняет Шеной.
В частности, считают исследователи, MHC-II может стать молекулярной мишенью при иммунно-направленной терапии рака легких - методе терапии ингибиторами контрольных точек.
