Імунні клітини здатні реагувати не лише на хімічні сигнали, а й на фізичні властивості тканин, у яких перебувають. Такого висновку дійшли дослідники з Університету Макгілла в Канаді. Вони виявили, що жорсткість навколишнього середовища може впливати на те, чи перетворяться Т-клітини на довготривалі клітини імунної пам’яті.
Результати дослідження опублікували в журналі Nature Immunology. Відкриття поглиблює розуміння того, як формується тривалий імунний захист, і може стати основою для майбутніх досліджень у сфері лікування раку, аутоімунних захворювань та алергій.
Як Т-клітини «відчувають» навколишнє середовище
Т-клітини — це частина імунної системи, яка допомагає розпізнавати й усувати загрози. Деякі з них після інфекції залишаються в тканинах у вигляді резидентних Т-клітин пам’яті. Вони здатні швидко реагувати, якщо організм знову стикається з тим самим збудником.
Раніше вважалося, що формування таких клітин визначають переважно хімічні сигнали. Однак команда науковців під керівництвом професорки фізіології Джудіт Мандл виявила, що важливу роль можуть відігравати й механічні властивості тканин.
«Це захопливе фундаментальне відкриття, яке змінює наше уявлення про імунні клітини», — зазначила Мандл. За її словами, Т-клітини можуть відчувати навколишнє середовище та адаптуватися до нього.
Що показали лабораторні експерименти
Щоб перевірити свою гіпотезу, дослідники вивчали імунні клітини людини та мишей. Їх поміщали в спеціальні гелі на основі колагену, які імітували тканини з різним рівнем жорсткості. Експерименти показали закономірність: що жорсткішим було середовище, то частіше Т-клітини набували ознак, характерних для резидентних клітин імунної пам’яті.
Це свідчить, що фізичні характеристики тканин можуть впливати на розвиток імунних клітин. Водночас результати лабораторних досліджень ще не доводять, що зміна жорсткості тканин в організмі людини автоматично посилить імунний захист.
Наступним завданням команди стане визначення молекулярного сенсора, за допомогою якого Т-клітини розпізнають механічні властивості середовища. Науковці прагнуть з’ясувати, як саме фізичні сили запускають зміни в поведінці клітин.
Чому відкриття важливе для лікування раку
Розуміння того, як Т-клітини пристосовуються до різних тканин, може допомогти в розробленні нових підходів до імунотерапії раку. Пухлини нерідко мають щільну структуру, яка ускладнює проникнення імунних клітин усередину. Якщо вчені з’ясують, як механічні властивості такого середовища впливають на Т-клітини, це може підказати способи покращення їхньої роботи в пухлинах.
Дослідження також може мати значення для вивчення аутоімунних захворювань, алергій і реакцій відторгнення трансплантованих органів — станів, за яких імунна система атакує тканини організму або реагує на них небажаним чином. Однак до практичного застосування ще далеко. Спершу необхідно встановити точний механізм цього процесу та перевірити, як він працює в живому організмі.
Наразі головний висновок дослідження полягає в тому, що імунну пам’ять можуть формувати не лише біохімічні сигнали. Фізичне середовище також здатне впливати на те, як Т-клітини розвиваються та пристосовуються, відкриваючи новий напрям для досліджень імунної системи.