Дружба кишечника с иммунитетом

Исследователи выяснили, почему иммунная система мирно уживается с полезной микрофлорой кишечника

Полина Розенцвет 23.05.2013, 10:54
Кишечник человека, заселен огромным количеством бактерий, которые помогают переваривать пищу и... iStockPhoto
Кишечник человека, заселен огромным количеством бактерий, которые помогают переваривать пищу и препятствуют развитию патогенной микрофлоры

Кишечник млекопитающих, в том числе и человека, заселен огромным количеством бактерий, которые помогают переваривать пищу и препятствуют развитию патогенной микрофлоры. Присутствие триллионов микроорганизмов должно вызывать мощный иммунный ответ и хроническое воспаление, но этого, к счастью, не происходит. Теперь ученые знают – почему.

Американские и французские исследователи под руководством Грегори Сонненберга из Института иммунологии Перельмановской медицинской школы (Университет Пенсильвании, США) установили, что за перемирие между иммунной системой и нормальной микрофлорой кишечника отвечают естественные лимфоидные клетки (innate lymphoid cells, ILCs).

Команда Грегори Сонненберга не случайно выбрала объектом исследования ILCs. Это немногочисленный класс иммунокомпетентных клеток, открытый всего несколько лет назад и еще мало изученный. Известно, однако, что ILCs выделяют цитокины, активирующие иммунную систему, в том числе Т-клетки, которые реагируют на бактерии и чужеродные белки.

Нарушение работы ILCs вызывает множественные хронические воспалительные заболевания кишечника.

Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Nature.

Они получили мышей с неработающим геном RORγt. Этот ген кодирует белок клеточного рецептора, необходимого для нормального функционирования ILCs. У мутантных мышей резко возросла численность Т-клеток, то есть нарушился гомеостаз иммунной системы. Увеличился размер и вес селезенки, а в сыворотке мышиной крови появились в большом количестве антитела к кишечным бактериям.

Следовательно, в отсутствие правильно работающих ILCs Т-клетки реагируют на нормальную микрофлору кишечника как на агрессора, подлежащего уничтожению.

Ученые выяснили, что врожденные лимфоидные клетки регулируют ответ иммунной системы на микрофлору кишечника без участия цитокинов, а с помощью белков главного комплекса гистосовместимости MHCII. Эти белки необходимы для развития адаптивного иммунного ответа, и ILCs активно их синтезируют. Если же MHCII в них отсутствует, у мышей развивается иммунная реакция на кишечную микрофлору, которую можно подавить, давая животным антибиотики.

Исследователи проверили, как будут себя чувствовать такие мыши, если их не лечить.

Начиная с 8-недельного возраста у животных наблюдали выпадение прямой кишки, воспаление кишечника, нарушение нормальной архитектуры кишечной стенки.

К 18-недельному возрасту болеют все. Ученые подчеркивают, что эти симптомы — результат дефекта ILCs, а не других клеток иммунной системы.

Таким образом, ILCs играют важнейшую роль в поддержании гомеостаза иммунной системы и подавляют ответ Т-клеток на нормальную кишечную микрофлору.

Утрата или разрегулирование работы ILCs, вызванное генетическими или средовыми факторами, такими, например, как диета или инфекция, вызывают хроническое воспаление.

Неслучайно врожденные лимфоидные клетки первыми колонизируют кишечник новорожденного: они должны быть наготове, когда там появятся представители кишечной микрофлоры.

Исследователи поняли, какой механизм позволяет поддерживать перемирие между собственной микрофлорой и иммунной системой. Это открытие может привести к прорыву в лечении таких хронических недугов, как воспалительные заболевания кишечника, сердечно-сосудистые заболевания, диабет и некоторые другие, при которых иммунная система пациента атакует его собственную нормальную микрофлору.