Циркадный таймер, регулируемый светом, оптимизирует бактерицидную активность нейтрофилов, повышая дневной иммунитет

Циркадные часы - это клеточный хронометр возрастом 2,5 миллиарда лет, который координирует активность организма, готовясь к повторяющимся ежедневным вызовам окружающей среды.

Реакция хозяина на бактериальную инфекцию демонстрирует сильную циркадную ритмичность, причем пик иммунного ответа у животных часто наблюдается во время ранней активной фазы. Эта адаптация, вероятно, возникла для синхронизации усиления антибактериального иммунного ответа в связи с повышенной угрозой инфекции в период активности организма. Генетические или экологические нарушения эндогенных циркадных ритмов (например, сменная работа или смена часовых поясов) приводят к повышению восприимчивости к инфекциям. Таким образом, воздействие на циркадные часы может стать интересным подходом к борьбе с инфекциями.

Новаторское исследование, проведенное учеными из Университета Окленда (Новая Зеландия), показало, как дневной свет может повысить способность иммунной системы бороться с инфекциями. Авторы сосредоточили внимание на нейтрофилах и в качестве модельного организма исследователи использовали рыбок зебрафиш. Несмотря на то, что нейтрофилы обеспечивают основную часть клеточной антибактериальной защиты, их циркадный ритм мало изучен.

«В предыдущих исследованиях мы наблюдали, что иммунные реакции достигают пика утром, во время ранней активной фазы рыбок», - рассказал ведущий исследователь Кристофер Холл. «Мы считаем, что это эволюционная реакция, поскольку в светлое время суток хозяин более активен, а значит, чаще сталкивается с бактериальными инфекциями». Однако ученые хотели выяснить, как иммунный ответ синхронизируется с дневным светом.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Immunology, было обнаружено, что нейтрофилы обладают циркадными таймерами, которые предупреждают их о наступлении дневного времени и контролируют изменения антибактериальной активности в зависимости от времени суток за счет включения или выключения генов, регулирующих производство реактивных форм кислорода. «Учитывая, что нейтрофилы являются первыми иммунными клетками, которые рекрутируются в места воспаления, наше открытие имеет очень широкие последствия для терапевтических воздействий при многих воспалительных заболеваниях», - говорит Холл. «Это открытие прокладывает путь к разработке медикаментов, направленных на циркадные часы нейтрофилов, чтобы повысить их способность бороться с инфекциями».