Генерация антител представляет собой баланс стимуляции и торможения

Иммунная система работает с использованием сдержек и противовесов, создавая защиту от вторгшихся патогенов, но также избивая отступление, когда угрозы отступают. Создание антител, предназначенных для противодействия специфическим атакам, является отличительной чертой адаптивного иммунного ответа, выполняемого Т-клетками.

Ученые определили новый подкласс иммунных клеток, участвующих в регуляции генерации антител. Теперь исследователи Гарвардской медицинской школы (HMS) сделали это открытие, отделив, а затем манипулируя этими клетками в экспериментах, которые показывают, как их можно использовать для улучшения здоровья.

«Понимание того, как эти клетки работают в разных контекстах, приведет к новым типам терапевтических стратегий для вакцинации и, возможно, для лечения определенных типов аутоиммунных заболеваний, где у вас есть дисрегулированные антитела», – говорит Арлен Шарп, профессор HAC Джорджа Фабяна по сравнительной патологии.

До десятилетия назад ученые сосредоточились на генерации и продвижении антител игроками иммунной системы, называемыми хелперными Т-клетками. Вакцины вызывают этот ответ, стимулируя производство защитных антител против захватчика, которых клетки «учат» распознавать. В 2000 году исследователи идентифицировали ранее неизвестный, но отличающийся подмножество хелперных Т-клеток, называемых фолликулярными хелперными Т-клетками, которые также стимулируют иммунные реакции и продуцирование антител.

Но фолликулярные хелперные Т-клетки имеют недавно обнаруженный аналог генерации антител: фолликулярные регуляторные Т-клетки, которые ингибируют продукцию антител. Этот дополнительный уровень регуляции иммунного ответа имеет важные последствия для понимания того, что приводит к успешной генерации ответа антитела или к необузданному и повреждающему иммунному ответу, наблюдаемому при аутоиммунных заболеваниях, таких как системная волчанка, ревматоидный артрит и миастения.

Опубликована лишь небольшая часть научных статей о фолликулярных регуляторных Т-клетках. Один из лаборатории Шарпа проливает свет на этого нового игрока в ответ на антитела. На этой неделе отчет появится в Интернете в Nature Immunology.

«Это очень специфическая клетка, которая может ингибировать реакцию антитела», – сказал Шарп, который также является профессором микробиологии и иммунобиологии HMS и со-директором Гарвардского института трансляционной иммунологии. «Вам действительно нужно посмотреть на эти два типа клеток, как стимулирующие, так и тормозные руки иммунной системы, которые могут определять, действительно ли вы получаете хороший ответ на антитела».

Работая на мышах, исследователи первыми показали, что эти клетки существуют в крови, что является преимуществом как для проведения экспериментов, так и, потенциально, для прогнозирования того, насколько хорошо люди могут реагировать на вакцинацию или даже на клеточную терапию. В этом новом лечении идея состоит в том, чтобы вернуть пациентам иммунные клетки, которые каким-то образом модулируются для восстановления надлежащего иммунного ответа.

Лаборатория Шарпа также могла отделять фолликулярные хелперные Т-клетки от фолликулярных регуляторных Т-клеток и показать, что, манипулируя их балансом, они могут контролировать продуцирование антител у мыши.

Отношение фолликулярных хелперных Т-клеток к Т-клеткам фолликулярного регулятора имеет решающее значение и может объяснить, почему предыдущие тесты с использованием смесей клеток не дали ясных результатов, сказал первый автор статьи Питер Садж, аспирант лаборатории Шарпа.

«Мы можем вернуться назад и понять, как работает гуморальная иммунная система и производство антител с тем, что мы знаем сейчас», – сказал он. Гуморальный иммунитет относится к иммунитету с участием антител в крови.

По-видимому, соотношение этих клеток определяет эффективность вакцин. Пациенты, которые старше, не реагируют так же, как и молодые люди, на вакцинацию, возможно, потому, что их баланс фолликулярных хелперных Т-клеток и фолликулярных регуляторных Т-клеток с возрастом изменился. Добавление белка, которое увеличивает отношение хелпер-регулятор, может быть одной из тактик, чтобы помочь стимулировать ранний иммунный ответ, сказал Шарп.

«Возможно, мы сможем выстроить систему, если хотите, чтобы вы могли получить лучший ответ, чтобы получить лучшую защиту от антител», – сказала она.

На другой стороне баланса находятся аутоиммунные заболевания, в которых регуляторные клетки больше не могут подавлять клетки-хелперы, что приводит к повреждающей атаке на собственные клетки организма.

«Возможно, существует терапевтический способ снабжения тех фолликулярных регуляторных Т-клеток, которые отсутствуют, чтобы лечить системное аутоиммунное заболевание», – сказал Шадж.

В статье описывается, как фолликулярный хелпер и регуляторные Т-клетки контролируются путём PD-1, тормозным путем, который останавливает реакцию определенных иммунных клеток, когда они исчерпываются постоянным заграждением хронической инфекции или злокачественности. PD-1 привлек внимание ученых, потому что опухоли и микробы захватывают этот ингибирующий клеточный рецептор, чтобы избежать иммунной элиминации, расти и выжить. Оказывается, что путь PD-1 контролирует как развитие, так и подавление фолликулярных регуляторных Т-клеток.

Намного больше предстоит сделать, чтобы понять роль этих клеток в здоровье и болезни.

«Это на самом деле только начало целой новой области иммунологии, потому что у нас больше вопросов, чем ответов», – сказал Мудрец.