Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Иммунология.
Организм повышает температуру, чтобы бороться с инфекциями и болезнями. Это временное повышение температуры, известное как лихорадка, ускоряет функции иммунных клеток, включая метаболизм и пролиферацию. Интересно, что недавно исследователи обнаружили, что у определенного подмножества иммунных клеток лихорадка также может вызывать митохондриальный стресс, повреждение ДНК и гибель клеток. Эти специфические иммунные клетки, которые помогают бороться с патогенами, называются Т-клетками.
Митохондрии — это органеллы внутри клеток организма, которые обеспечивают энергию и регулируют метаболизм. В последнее время большое внимание уделяется метаболизму Т-клеток и, следовательно, митохондриям. Дисрегуляция метаболизма при многих хронических заболеваниях приводит к неактивным Т-клеткам, которые не способны идентифицировать и уничтожать инфицированные клетки. В результате ученые работают над тем, чтобы лучше понять метаболическую активность и последствия хронических заболеваний для иммунной системы.
Недавняя статья в журнале Science Immunology, написанная доктором Джеффри Ратмеллом и другими, демонстрирует механизмы, стоящие за эффектами увеличенной температуры на иммунные клетки и как хроническое воспаление может привести к развитию рака. Ратмелл — профессор иммунобиологии в университете Вандербильта и директор Центра иммунобиологии в этом университете. Его работа сосредоточена на метаболизме Т-клеток в воспалениях и противоопухолевом иммунитете. Более конкретно, Ратмелл исследует внутриклеточные пути, активируемые внешними стимулами, которые влияют на активность иммунных клеток в ответ на воспалительные заболевания.
Ратмелл и его команда сосредоточились на влиянии лихорадки на иммунные клетки, так как это направление мало изучено. Несмотря на понимание того, почему организм повышает температуру в ответ на инфекцию, влияние температуры на наши клетки все еще остается неясным. В многих случаях сложно изменить температуру у животных моделей без возникновения побочных эффектов и стресса у животных. Чтобы сначала понять, как температура влияет на Т-клетки, команда выращивала клетки при 39°C (или 102°F) и обнаружила, что тепло увеличивает метаболизм Т-клеток, их пролиферацию и эффекторную активность. Кроме того, те же Т-клетки имели меньшую иммунносупрессивную активность. Это открытие было ожидаемым, так как во время инфекции иммунные клетки должны быть более эффекторными и менее супрессивными, чтобы избавиться от заболевания.
Ратмелл и другие также обнаружили, что подмножество Т-клеток, известное как Th1 клетки, испытывают митохондриальный стресс и повреждение ДНК. Некоторые из этих Th1 клеток погибли, что озадачило исследователей, поскольку эти клетки необходимы для борьбы с инфекциями. Интересно, что небольшая часть Th1 клеток погибает, в то время как другие становятся более устойчивыми к митохондриальному стрессу. Устойчивые к стрессу клетки затем пролиферируют и производят провоспалительные белки для лечения инфекции. Дальнейшие исследования показали, что тепло нарушает митохондриальные пути, необходимые для производства клеточной энергии. В результате это нарушение приводит либо к гибели клеток, либо к восстановлению ДНК. Клетки, восстановившие ДНК, становились более устойчивыми к стрессу и усиливали иммунный ответ. Этот механизм сохранялся у пациентов с хроническими заболеваниями, такими как болезнь Крона и ревматоидный артрит.
Открытие влияния повышенной температуры на иммунные клетки является основополагающим и предоставляет понимание механизма, лежащего в основе хронических заболеваний. Более важно, оно может пролить свет на то, как развиваются раковые клетки, так как многие виды рака связаны с хроническим воспалением, вызывающим повышение температуры тела. Эта работа меняет парадигму и расширяет наши знания о биологии Т-клеток и имеет потенциал для применения в других областях с надеждой на улучшение лечения для тех, кто страдает хроническими воспалительными заболеваниями, такими как рак.
Источники:
- Jeffrey Rathmell, Vanderbilt University
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Иммунология.
