Текущий климат COVID-19 сделал вакцины, антитела и иммунные ответы темами повседневного разговора. Теперь не только иммунологи хотят знать, как наш организм реагирует на повторные инфекции через месяцы, годы, а иногда и десятилетия после первоначального иммунного ответа. Новое исследование Томохиро Куросаки из Университета Осаки показывает, что эта способность требует Bach2, белка, который регулирует экспрессию генов, необходимых для того, чтобы инструктировать активированные B-клетки при отборе становиться B-клетками памяти.
Как и большинство биологических процессов, иммунные реакции сложны. Они включают в себя множество типов клеток и белков, выполняя точные пошаговые процессы. И большинство пока неизвестно. Например, В-клетки памяти – это белые кровяные клетки, которые образуются в лимфатических узлах или селезенках во время инфекции. Они остаются на рынке годами и обеспечивают быстрый и сильный антительный ответ на повторное заражение одним и тем же вирусом или бактериями. Напротив, плазматических клеток гораздо больше, и они помогают во время начальной инфекции, производя антитела, хотя они также могут существовать в организме в течение длительных периодов времени. Куросаки и его команда сосредоточили свои исследования на понимании того, что заставляет активированные В-клетки, называемые В-клетками зародышевого центра, превращаться в В-клетки памяти, плазматические клетки или перерабатываться.
Ученые идентифицируют несколько типов В-клеток по экспрессии маркеров – определенных белков. На основе конкретных маркеров исследователи определили подмножество B-клеток, которые, как они определили, были склонны к превращению в B-клетки памяти, которые они назвали B-клетками памяти. Затем они исследовали мышей, лишенных белка Bach2, фактора транскрипции, необходимого для производства В-клеток памяти. Известно, что эти мыши не способны продуцировать В-клетки памяти. Исследователи обнаружили, что отсутствие Bach2 было связано с меньшим количеством В-клеток памяти и повышенной экспрессией генов, связанных с белковым комплексом под названием mTORC1.
Дальнейшее тестирование показало важность mTORC1. "В конечном итоге мы обнаружили, что передача сигналов mTORC1 менее активна в В-клетках про-памяти, чем в тех, которые в конечном итоге были переработаны," говорит Куросаки. Подавление активности mTORC1 (другими словами, индуцирование состояния гипометаболизма mTORC1) у мышей с нокаутом Bach2 спасало их, позволяя мышам производить В-клетки памяти. Кроме того, у мышей дикого типа искусственное снижение активности mTORC1 в В-клетках приводило к выработке большего количества В-клеток памяти, чем обычно, в то время как повышение его активности имело противоположный эффект. Однако одна только активность mTORC1 не могла объяснить всего. Эксперименты показали, что уникальное сочетание экспрессии Bach2 и сниженной активности mTORC1 необходимо, чтобы стать В-клетками памяти.
Понимание процесса, посредством которого производятся В-клетки памяти, означает, что этим процессом можно манипулировать для нашей пользы. "Учитывая важность В-клеток памяти для защиты нас от повторного заражения, возможность стимулировать их производство может быть полезной для разработки эффективных вакцин, которые остаются эффективными в течение многих лет," говорит Куросаки.