Стволовые клетки крови повышают иммунитет, ведя учет предыдущих инфекций

Иммунные клетки с помощью флуоресцентной микроскопии: стволовые клетки крови помнят предыдущую атаку и производят больше иммунных клеток, таких как эти макрофаги, для борьбы с новой инфекцией

Результаты этих исследований должны оказать значительное влияние на будущие стратегии вакцинации и проложить путь к новым методам лечения слабой или чрезмерно реагирующей иммунной системы. Результаты этого исследования опубликованы в Cell Stem Cell 12 марта 2020 года.

Стволовые клетки в нашем организме действуют как резервуары клеток, которые делятся, чтобы произвести новые стволовые клетки, а также множество различных типов специализированных клеток, необходимых для обеспечения обновления и функционирования тканей. Обычно называемые «стволовыми клетками крови», гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) расположены в костном мозге, мягкой ткани, которая находится в центре крупных костей, таких как бедра. Их роль заключается в обновлении клеток крови, включая клетки иммунной системы, которые имеют решающее значение для борьбы с инфекциями и другими заболеваниями.

Еще десять лет назад считалось, что ГСК являются неспецифическими клетками, слепыми к внешним сигналам, таким как инфекции. Только их специализированные дочерние клетки будут чувствовать эти сигналы и активировать иммунный ответ. Но работа лаборатории профессора Майкла Сивеке и других за последние годы доказала, что это ошибочно, и показала, что ГСК действительно могут воспринимать внешние факторы, чтобы специфически производить подтипы иммунных клеток «по требованию» для борьбы с инфекцией. Помимо их роли в экстренном иммунном ответе, оставался вопрос о функции ГСК в ответе на повторные инфекционные эпизоды. Известно, что иммунная система обладает памятью, которая позволяет ей лучше реагировать на возвращающиеся инфекционные агенты. Настоящее исследование в настоящее время устанавливает центральную роль стволовых клеток крови в этой памяти.

«Мы обнаружили, что ГСК могут стимулировать более быстрый и эффективный иммунный ответ, если они ранее подвергались воздействию LPS, бактериальной молекулы, которая имитирует инфекцию»,

— сказал старший автор публикации Сандрин Сарразин. 

Первое воздействие LPS приводит к тому,что на ДНК откладываются следы клетки, прямо вокруг генов, которые важны для иммунного ответа. Подобно закладкам, метки на ДНК гарантируют, что эти гены будут легко обнаружены, доступны и активированы для быстрого ответа, если придет вторая инфекция аналогичным агентом.

«Способность иммунной системы отслеживать предыдущие инфекции и реагировать более эффективно во второй раз, когда они встречаются, является основополагающим принципом вакцин. Теперь, когда мы понимаем, как стволовые клетки крови отмечают цепи иммунного ответа, мы должны быть в состоянии оптимизировать стратегии иммунизации для расширения защиты от инфекционных агентов. Кроме того, в более общем плане это может привести к новым способам усиления иммунного ответа, если он эффективен, или отключить его, если он чрезмерно реагирует»,

— заключил профессор Майкл Сивеке, который также участвовал в исследовании.

Исследовательская группа профессора Михаэля Сивеке работает на стыке иммунологии и исследований стволовых клеток. Ученые сосредоточены на изучении гемопоэтических стволовых клеток и макрофагов, долгоживущих зрелых клеток иммунной системы, которые выполняют важную роль в регенерации тканей. В 2018 году профессор Михаэль Севеке получил самую ценную исследовательскую награду в Германии: профессора Александра фон Гумбольдта, которая привлекает ведущих международных исследователей в немецкие университеты. 

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2020.01.017

Вас также может заинтересовать:

ИИ помогает в анализе всей сосудистой сети мозга

Разработали наночастицы, которые разъедают налет, вызывающий инфаркт