Даже самое тщательно подобранное блюдо может содержать сюрпризы. Для защиты от инфекционных микробов, вирусов или других потенциальных опасностей, которые попадают в кишечник, специальный контингент иммунных клеток следит за тонким слоем ткани, который отделяет содержимое кишечника от самого тела.
Новое исследование в Университете Рокфеллера проливает свет на развитие уникального класса иммунных клеток, известных как интраэпителиальные лимфоциты (IEL), которые находятся в этом критически важном интерфейсе. Результаты, опубликованные 21 августа в журнале «Иммунитет», могут помочь сделать новые выводы о воспалительных заболеваниях кишечника, включая воспалительное заболевание кишечника и целиакию, а также рак.
"IELs могут происходить непосредственно из органа, известного как тимус, или индуцироваться другими, полностью зрелыми лимфоцитами. Наше исследование выявило путь, необходимый для генерации так называемых естественных и индуцированных IEL," говорит автор исследования Дэниел Муцида, доцент и руководитель лаборатории иммунологии слизистых оболочек. "Открытие этого пути позволяет точно изучить, как тесты IEL защищают кишечник, на что до сих пор никто не смог однозначно решить."
IEL контролируют одноклеточный слой кишечного эпителия, тонкую границу, которая охватывает до 400 квадратных метров и позволяет питательным веществам поступать и выводиться. Почти все IELs принадлежат к группе лимфоцитов (которые сами по себе являются белыми кровяными тельцами), известной как Т-клетки, вырабатываемые вилочковой железой, органом, расположенным ниже грудины.
IEL можно составлять двумя способами. "Естественный" IEL не требуют дополнительной активации после того, как они вырабатываются вилочковой железой. "Индуцированный" Между тем, IELs образуются, когда два типа зрелых Т-клеток, CD4 и CD8-клетки, приобретают новые черты и перемещаются в эпителий кишечника, становясь IEL.
Во время иммунного ответа клетки CD4 посылают сигналы другим иммунным клеткам, за что они получили название Т-хелперные клетки. В исследовании, опубликованном в прошлом году, Муцида и его коллеги выяснили, как клетки CD4 теряют большую часть своей вспомогательной функции и приобретают характеристики, чаще связанные с клетками CD8 и IEL, которые с меньшей вероятностью способствуют воспалению.
Новое исследование внимательно изучило этот путь, который, как определила команда, ведет ко всем IEL, естественным и индуцированным. Они сосредоточились на двух белках, T-bet и Runx3, факторах транскрипции, которые регулируют экспрессию генов. И T-bet, и Runx3 встречаются на высоких уровнях IEL, и уже было известно, что они играют роль в развитии и функционировании Т-клеток.
"Используя генетически модифицированных мышей, наряду с другими методами, мы определили иерархию между этими двумя факторами транскрипции: T-bet индуцирует экспрессию Runx3," говорит Бернардо Рейс, постдок и первый автор исследования. "Подвергая зрелые Т-клетки из крови условиям, подобным условиям в кишечнике, мы обнаружили, что сама кишечная среда может запускать это взаимодействие и приводить к индукции IEL."
Хотя эти IEL и пути, ведущие к ним, имеют решающее значение для здоровья кишечника, иногда они могут давать сбой и способствовать развитию болезни. Например, несбалансированный ответ IEL на глютен может привести к целиакии, а снижение функции IEL также может сделать кишечник более уязвимым для инфекции.
"Теперь, когда мы понимаем путь IEL и задействованные гены, мы можем разработать исследования, которые более подробно исследуют как физиологическую, защитную функцию IEL, так и их вредную сторону," Муцида говорит.