Два типа иммунных клеток помогают друг другу бороться с врагом

Ученые из Московского физико-технического института и Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН исследовали иммунную защиту легких от проникновения спор плесени. В работе, опубликованной в журнале Frontiers in Immunology, они продемонстрировали необычные взаимодействия между клетками иммунной системы, способствующие защите организма от патогенных спор. Кратко о полученных результатах сообщает пресс-служба МФТИ.

Споры многих видов плесени распространяются по воздуху и попадают в организм человека через дыхательные пути. Большинство здоровых людей вдыхают сотни и тысячи спор ежедневно, и это не наносит им никакого вреда. Если работа иммунной системы нарушена, попадание спор в организм приводит к возникновению опасных для жизни заболеваний — пневмомикозов (микозов легких). Также микозы могут развиваться на фоне тяжело протекающих вирусных инфекций. В последнее время появляются данные о возможном поражении легких спорами плесени у пациентов с коронавирусной инфекцией. У людей, страдающих аллергией, попадание спор приводит к чрезмерным иммунным реакциям, что тоже представляет угрозу жизни и здоровью.

Местами часто возникающих локальных иммунных реакций являются кожа и слизистые оболочки. Эти защитные барьеры с помощью иммунных клеток предотвращают проникновение патогенов в организм, защищая его от инфекции. В эпителии слизистой дыхательных путей «обитают» дендритные клетки. Названы они так потому, что имеют большое количество отростков, похожих на ветви дерева. Дендритные клетки в слизистой бронха были открыты около 20 лет назад. Долгое время считали, что эти клетки первыми распознают патогены и активируют иммунный ответ. В ответ на попадание патогена дендритные клетки выделяют особые вещества, привлекающие другие клетки иммунной системы к месту потенциальной инфекции. Однако исследования последних лет показывают, что непосредственно с патогеном дендритные клетки, расположенные в эпителии слизистой дыхательных путей, не взаимодействуют. Как же тогда происходит распознавание и что именно распознают дендритные клетки?

Трехмерная реконструкция легкого мыши, полученная при помощи конфокального сканирующего микроскопа. Источник: Bogorodskiy AO, Front. Immunol

Чтобы ответить на эти вопросы, авторам исследования пришлось заглянуть в бронхи мышей, инфицированных спорами плесневых грибов, при помощи наноскопа (конфокального лазерно-сканирующего микроскопа, созданного на базе Zeiss LSM780 в лаборатории перспективных исследований мембранных белков МФТИ). Исследования показали, что дендритные клетки, расположенные в эпителии, не взаимодействовали с патогеном, в то время как сегментоядерные нейтрофилы — другой вид клеток иммунной системы, циркулирующий в кровотоке, — приходили в слизистую легкого и осуществляли фагоцитоз («поедание») спор плесени. «Нейтрофилы проходят через стенку бронха, в том числе через слой эпителия, и в просвете дыхательного пути интернализуют споры плесени», — комментирует Андрей Богородский, сотрудник лаборатории перспективных исследований мембранных белков МФТИ.

Однако избыточный приток нейтрофилов тоже может быть опасен. Массово погибая в процессе борьбы с инфекционным агентом, нейтрофилы разрушают ткани организма. 

Авторы статьи впервые показали, что попадающие в слизистую бронха нейтрофилы взаимодействуют с дендритными клетками. Постоянно присутствующие в эпителии дендритные клетки не контактируют непосредственно с патогеном, однако вступают в контакт с одиночными нейтрофилами и их скоплениями. Таким образом, дендритные клетки, вероятно, поддерживают гомеостаз нашего организма, регулируя ответ иммунной системы и предотвращая чрезмерные реакции, которые способны нанести вред организму.

Обсудите с коллегами

12:00

Японское искусство киригами вдохновило создателей нового типа нескользящей подошвы

10:05

Новый прибор сможет дистанционно измерять скорость ветра

03.06

Промикробы: Вкусные и опасные

03.06

Последней едой погибшего 110 миллионов лет назад динозавра оказались папоротники

03.06

РНК опухолевых клеток позволит подобрать индивидуальную терапию

03.06

Древняя пыльца рассказала об изменениях климата на центральном Урале

Избирательная блокировка белков поможет в лечении астмы и артрита Избирательная блокировка белков поможет в лечении астмы и артрита Связанный с болезнью Паркинсона белок способен активировать иммунные клетки Связанный с болезнью Паркинсона белок способен активировать иммунные клетки
Избирательная блокировка белков поможет в лечении астмы и артрита