Для защиты от инфекций, вызванных вирусами, бактериями, грибами или паразитами наша иммунная система использует самые разные механизмы: Т-клетки, В-клетки, антитела, белые кровяные тельца и пр. Однако с возрастом она ослабевает, делая пожилых людей более восприимчивыми к инфекциям. Исследование ученых из Медицинского колледжа Аризоны показало, что главной приметой старения иммунной системы является уменьшение и снижение активности наивных Т-клеток, то есть тех — тех Т-клеток, которые никогда раньше не реагировали на инфекцию.
Ища способы поддержать популяцию наивных Т-клеток с течением времени и улучшить их функцию ученые обнаружили, что с этой задачей как нельзя лучше справлялась любая новая инфекция. С одной стороны, это их удивило, ведь долгое время считалось, что контакты с патогенами в первую очередь влияют на создание Т-клеток памяти, но с другой стороны, это открытие отлично вписывалось в так называемую «гипотезу гигиены», которая гласит, что воздействие повседневных микробов, например, на маленьких детей, идет им на пользу, укрепляя иммунную систему.
Дальнейшие исследования ученых позволили обнаружить механизм, с помощью которого инфекция может укрепить иммунную систему не только против будущих атак одного и того же патогена, но и против других, неизвестных ей микробов.
Один из способов, которыми организм регулирует рост клеток, — это интерлейкины, естественные белки, которые обеспечивают связь между клетками. Интерлейкин 7 (IL-7), в частности, играет важную роль в развитии и поддержании наивных Т-клеток.
Когда организм обнаруживает инородного захватчика, наивные Т-клетки приводятся в действие молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). Молекулы MHC берут часть патогена и отображают ее на поверхности клетки для распознавания соответствующими Т-клетками. Инфицированные клетки также секретируют молекулы интерферона 1 типа, которые сигнализируют о дополнительных иммунных ответах.
В отсутствие инфекции молекулы MHC также посылают тонкие «щекочущие» сигналы наивным Т-клеткам, чтобы поддерживать их активность и способность получать сигналы IL-7, которые важны для оптимальной настройки их метаболизма. Однако когда человек сталкивается с инфекцией, молекулы интерферона типа 1 делают сигналы MHC и интерлейкина 7 более сильными, более многочисленными и более доступными для наивных Т-клеток. Таким образом, инфекция не только лучше поддерживает количество наивных Т-лимфоцитов, но и повышает их бдительность.
Продолжая изучение этого механизма, ученые надеются определить, как долго длится опосредованный инфекцией ответ наивных Т-клеток, и как именно он зависит от наличия эпизодических или постоянных, множественных или единичных инфекций.
В конце концов, исследователи хотят разработать методы лечения, которые смогут укрепить иммунную систему для борьбы с болезнями, используя наивные Т-клетки, которые находятся в состоянии повышенной бдительности, для нацеливания на такие вещи, как раковые опухоли. Они также планируют изучить возможность использования механизма, поддерживающего производство наивных Т-клеток, для усиления стареющей иммунной системы пожилых людей.
Mladen Jergović, Christopher P. Coplen, Jennifer L. Uhrlaub, David G. Besselsen, Shu Cheng, Megan J. Smithey, Janko Nikolich-Žugich. Infection-induced type I interferons critically modulate the homeostasis and function of CD8 naïve T cells. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-25645-w
