Клетки кишечника посылают секретные сообщения иммунной системе. Благодаря новому исследованию Института иммунологии Ла-Хойи (LJI) ученые наконец-то поняли, о чем они говорят.
Новое исследование в области научной иммунологии показывает, как барьерные клетки, выстилающие кишечник, посылают сообщения патрулирующим Т-клеткам, которые там находятся. Эти клетки общаются, экспрессируя белок, называемый HVEM, который побуждает Т-клетки выживать дольше и больше двигаться, чтобы остановить потенциальные инфекции.
«Исследование показывает, как барьерные клетки в кишечнике, структурные элементы ткани и резидентные иммунные клетки взаимодействуют для обеспечения защиты хозяина», — говорит профессор и главный научный сотрудник LJI Митчелл Кроненберг, доктор философии, старший автор нового исследования.
Барьерные клетки, называемые эпителиальными клетками, образуют слой толщиной в одну клетку , который выстилает кишечник и выстраивается в линию, как оживленная очередь перед ночным клубом. Эпителиальные клетки хлюпают, толкают друг друга и болтают. Тем временем охранники Т-клеток ходят вокруг линии, осматривая квартал в поисках признаков неприятностей. «Эти Т-клетки перемещаются вокруг эпителиальных клеток, как будто они действительно патрулируют», — говорит Кроненберг.
Но что удерживает эти Т-клетки в эпителии на работе?
«У нас есть некоторое представление о том, что приводит Т-клетки в кишечник, но нам нужно понять, что их там удерживает», — говорит Кроненберг. На самом деле многие иммунные клетки длительное время находятся в определенных тканях. Понимая сигналы, которые удерживают Т-клетки в определенных тканях, Кроненберг надеется пролить свет на такие состояния, как воспалительное заболевание кишечника , когда в кишечнике собирается слишком много воспалительных Т-клеток.
В новом исследовании исследователи обнаружили, что важные сигналы в кишечнике передаются через базальную мембрану, тонкий слой белков под эпителием. В сцене ночного клуба подвальная мембрана будет тротуаром, на котором все стоят.
Их эксперименты показывают, что эпителиальные клетки получают сигналы через белки HVEM на своей поверхности, которые стимулируют синтез белков базальной мембраны. Команда обнаружила, что без HVEM эпителиальные клетки не могли выполнять свою работу, потому что они производили меньше коллагена и других структурных компонентов, необходимых для поддержания здоровой базальной мембраны.
Т-клетки обнаруживают базальную мембрану через молекулы адгезии, которые они экспрессируют на своей поверхности, называемые интегринами. Взаимодействие интегринов Т-клеток с белками базальной мембраны способствует передаче сообщений, которые позволяют Т-клеткам выживать и патрулировать в эпителии. Как будто эпителиальные клетки написали на тротуаре сообщения: «Оставайтесь здесь», «Патрулируйте здесь», «Делайте свою работу». Без достаточной базальной мембраны Т-клетки не могли бы также выживать или патрулировать.
Затем на мышиной модели исследователи показали, что устранение экспрессии HVEM только в эпителиальных клетках кишечника было серьезным ударом по здоровью кишечника. Патрульные Т-клетки тоже не могли выжить и меньше двигались. Эти Т-клетки были паршивыми охранниками. При заражении Salmonella typhimurium, инвазивной бактерией, вызывающей гастроэнтерит, Т-клетки позволили инфекции захватить кишечник и распространиться на печень и селезенку. Таким образом, HVEM из эпителиальных клеток заложил основу для Т-клеток для защиты кишечника — именно поэтому они выжили в эпителии — сообщаясь с Т- клетками косвенно через базальную мембрану .
Эти идеи пришли из серии экспериментов, инициированных первыми авторами исследования Гу-Ёнг Сео, доктором философии, инструктором LJI, и Дайсуке Такахаши, доктором философии, ранее работавшим в LJI, а теперь работающим в Университете Кейо в Токио. Команда тесно сотрудничала с лабораторией профессора LJI Хильды Шерутре, доктора философии, ядром микроскопии LJI, ядром проточной цитометрии LJI и использовала методы секвенирования РНК прижизненной визуализации для изучения роли HVEM в кишечнике.
В дальнейшем Кроненберг и его коллеги заинтересованы в изучении роли HVEM в поддержании здоровой популяции кишечных микробов. Кроненберг говорит, что есть признаки того, что отсутствие HVEM может повлиять на состав микробиома кишечника даже при отсутствии патогенных бактерий.
