Как кишечная микрофлора договаривается с иммунной системой

Незрелые Т-лимфоциты направляются на курсы повышения квалификации в кишечник, где учатся распознавать дружелюбную микрофлору и не атаковать её без надобности.

Необходимое свойство иммунитета — его способность отличать своих от чужих. Между тем в нашем кишечнике живёт великое множество бактерий, атаковать которые никак нельзя, хотя формально они относятся к классу врагов. Как именно клетки иммунной системы обучаются распознавать кишечную микрофлору? К примеру, считается, что недуги вроде язвенного колита и болезни Крона возникают из-за того, что иммунитет вдруг начинает нападать на собственную кишечную микрофлору человека.

Загадкой в данном случае является то, что распознавать своих иммунные клетки учатся в тимусе. Незрелые Т-лимфоциты синтезируют великое множество мембранных рецепторов, которые позволяют им узнавать самые разные поверхностные белки-антигены. В тимусе Т-лифоцитам предъявляются специфичные антигены, которые сидят на поверхности собственных клеток организма. Т-лимфоциты, узнающие своих, либо уничтожаются, либо становятся Т-регуляторами. Функция регуляторов в том, чтобы подавлять аутоиммунный ответ, не давая иммунитету «поедать» своего же хозяина. Но при этом никаких представителей кишечной микрофлоры в тимусе нет и в помине. Как же тогда иммунитет учится узнавать кишечные бактерии?

Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) опубликовали в журнале Nature статью, в которой утверждают, что открыли ещё одну обучающую базу для иммунных клеток. Уже появлялись предположения, что предшественники Т-лимфоцитов могут дозревать где-то ещё, помимо тимуса, но сейчас впервые было получено строгое экспериментальное подтверждение. Учёные обнаружили, что рецепторы на поверхности Т-регуляторов, обитающих в желудочно-кишечном тракте мышей, отличаются от рецепторов их «коллег» из других тканей того же организма. Было решено проверить, не является ли это следствием контакта незрелых Т-лимфоцитов с микробными обитателями кишечника. Гены, которые кодировали эти рецепторы, были пересажены в клетки костного мозга (где берут начало иммунные клетки). Операция проводилась над мышами, которые были генетически лишены способности создавать какие-либо собственные Т-клетки.

Костный мозг таких животных с двумя пересаженными генами начинал производить предшественников Т-клеток, но созреть им не удавалось. Если же мышей, из клеток которых взяли эти гены, и тех, которым эти гены пересадили, держали вместе, то у мышей-доноров появлялись такие же Т-регуляторы. Это происходило из-за того, что у животных «обобществлялась» кишечная микрофлора, бактерии от первых попадали в организм вторых. Иными словами, бактерии обучали незрелые Т-клетки не атаковать их, и происходило это в кишечнике.

Как именно контактируют незрелые Т-клеток и кишечная микрофлора, пока неизвестно, но учёные не сомневаются, что причиной многих кишечных болезней может быть именно нарушение процесса натаскивания иммунных клеток в кишечнике. Если научиться искусственно «разъяснять» иммунным клеткам, что есть бактериальные антигены, то можно будет предотвращать нежелательные иммунные атаки на кишечных симбионтов.

Подготовлено по материалам Nature News.

Текст: Кирилл Стасевич

Источник: http://science.compulenta.ru