Новый метод визуализации позволяет взглянуть на иммунную систему глаза в перспективе, что ставит под сомнение давно сложившийся статус-кво.
Роговица сродни полю боя. Постоянно подвергаясь воздействию патогенов, она играет важнейшую роль в защите глаза от болезней. Однако в течение многих лет глазные иммунологи считали, что роговица человека населена только клетками врожденного иммунитета, такими как дендритные клетки (ДК).
В работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, Холли Чиннери и ее коллеги из Мельбурнского университета поставили под сомнение этот консенсус, сообщив о присутствии в роговице специализированных Т-клеток - типа адаптивных иммунных клеток. "Это действительно ставит под сомнение некоторые из наших фундаментальных предположений об иммунных клетках в роговице, и это может бросить вызов нашим более широким представлениям о заболеваниях и методах лечения", - пояснила Чиннери.
Консенсус относительно врожденных иммунных клеток в роговице был основан на конфокальной микроскопии in vivo (IVCM), являющейся в настоящее время золотым стандартом статической визуализации. Однако, по словам Чиннери, IVCM имеет ряд ограничений. Чтобы лучше понять роговицу и ее иммунные клетки, Чиннери и ее соавтор Лаура Дауни разработали новую методику динамической визуализации роговицы: функциональную конфокальную микроскопию in vivo (Fun-IVCM). "Мы можем снимать один и тот же участок роговичной ткани в течение определенного времени, причем между каждым изображением мы делаем повторные снимки в течение нескольких минут, а затем можем объединить их в видеоролик с временной задержкой", - пояснила Дауни.
В отличие от традиционного IVCM, Fun-IVCM может получать изображения на разной глубине ткани. Используя эту функциональность Fun-IVCM, Дауни и Чиннери увидели, что иммунные клетки перемещаются по слоям роговицы, как бы патрулируя ткань. Это был неожиданный результат, поскольку они предполагали, что речь идет о ДК, которые не ведут себя подобным образом. В своих предыдущих исследованиях, проведенных совместно с иммунологом Скоттом Мюллером из Университета Мельбурна, команда наблюдала тканерезидентные Т-клетки памяти (Trm-клетки) в роговице лабораторных мышей в ответ на инфекцию.
Для меня это был тот самый "момент истины", - говорит Мюллер, который также является соавтором данной работы. "Эта клетка движется вокруг и выглядит точно так же, как Т-клетка у мыши. Тогда мы пошли по пути доказательства того, что это действительно Т-клетки". Для этого авторы провели Fun-IVCM на здоровых людях и сравнили морфологию и поведение клеток, снятых на видео, с теми, которые они обнаружили у мышей. Движение и морфология клеток были схожи с Т-клетками, которые наблюдались в роговице мышей после вирусной инфекции.
Далее они провели Fun-IVCM на людях до и после воздействия на них воспалительных стимулов, продемонстрировав реакцию клеточных популяций роговицы на воспаление. Острый воспалительный стимул в виде применения контактных линз снижал количество Т-клеток в роговице. Хроническое воспаление в виде нелеченой глазной аллергии не влияло на количество Т-клеток, но усиливало их подвижность.
Джеремиас Галлетти, офтальмолог и глазной иммунолог из Национальной медицинской академии Буэнос-Айреса, не принимавший участия в исследовании, сказал, что полученные результаты весьма убедительны. "Это замечательная статья. Обычно мы считаем, что роговица является иммунопривилегированным органом и что там действуют другие правила иммунологии. Но теперь [авторы] обнаружили, что у здоровых людей Т-клетки постоянно входят и выходят из роговицы", - прокомментировал Галлетти.
Авторы подчеркнули, что Fun-IVCM может изменить широкую область глазной иммунологии, позволив клиницистам и исследователям отслеживать популяции Trm-клеток в роговице в течение длительных периодов времени. По их мнению, при дальнейших исследованиях и разработках популяции Trm-клеток могут быть использованы в качестве биомаркеров более широкой динамики иммунных клеток или патофизиологии заболевания и даже для оценки эффективности терапевтических средств.
Пол Макменамин, научный руководитель Чиннери по аспирантуре, не принимавший участия в исследовании, сказал, что это открытие является революционным для данной области. "Это как если бы кто-то впервые изобрел беспилотник, который летает над полем боя. И вот вы уже смотрите вниз, на поле боя, и видите отдельных солдат", - заметил Макменамин. "Это меняет все".
Источник: The Scientist, 22 Aug.,2023