Исследователи открывают уникальный иммунный ответ клеток, важных для здоровья легких.

Исследователи Детской больницы Филадельфии (CHOP) обнаружили, что определенный тип клеток легких проявляет нетрадиционные иммунные свойства и может способствовать исходу респираторных вирусных инфекций. Исследователи сосредоточили свое внимание на альвеолярных клетках типа II (AT2), которые являются неиммунными клетками легкого, которые имеют решающее значение для основного здоровья легких и восстановления тканей после повреждения легких. Они обнаружили, что клетки AT2 экспрессируют высокие уровни главного комплекса гистосовместимости II (MHC-II), важного триггера иммунной системы, и что экспрессия AT2 MHC-II, по-видимому, дает заметное преимущество в исходе респираторной вирусной инфекции. Результаты были опубликованы сегодня в Nature Communications .

«Это исследование показывает, что экспрессия MHC-II уникальным образом регулируется в клетках AT2, что имеет важные последствия для здоровья легких при столкновении с инфекцией», — сказал старший автор Лоуренс Эйзенлор, доктор медицины, доктор философии, исследователь и профессор. патологии и лабораторной медицины в ЧОП. «Дальнейшие исследования должны изучить, вносят ли изменения в экспрессию или функцию AT2 MHC-II вклад в широкое разнообразие исходов заболеваний легких у людей, особенно инфекции SARS-CoV-2, поскольку AT2 являются основным типом клеток, инфицированных этим вирусом у человека. легкое.»

MHC-II запускает иммунный каскад, который активирует вспомогательные Т-клетки, которые, в свою очередь, управляют В-клетками, цитотоксическими Т-клетками и другими важными иммунными клетками, необходимыми для борьбы с инфекцией. Последовательность начинается, когда пептид инфекционного патогена соединяется с белком MHC-II, и этот комплекс представлен на поверхности клетки, процесс, известный как «презентация антигена». Исторически было показано, что только определенные типы специализированных иммунных клеток, называемые «профессиональными антигенпрезентирующими клетками», экспрессируют MHC-II в устойчивом состоянии, включая В-клетки, дендритные клетки и макрофаги; Считается, что другие клетки вне иммунной системы экспрессируют MHC-II только при наличии воспаления, например, во время инфекции. Однако недавние исследования показали, что некоторые из этих других «неиммунных» типов клеток, включая AT2,

Клетки AT2 представляют собой эпителиальные клетки в паренхиме легких, которые продуцируют сурфактант и способствуют обновлению клеток. Предыдущие исследования экспрессии и функции AT2 MHC-II широко варьировались, и в результате исследователи не до конца поняли, насколько хорошо клетки AT2 экспрессируют MHC-II, что запускает экспрессию AT2 MHC-II и как AT2 MHC-II функционирует в легких. иммунитет как на исходном уровне, так и во время легочной инфекции.

Чтобы лучше понять роль AT2 MHC-II, исследователи проанализировали мышиные и человеческие клетки AT2 и обнаружили, что, несмотря на то, что они являются неиммунными клетками, AT2 экспрессируют MHC-II равномерно и на высоких уровнях в нормальных условиях, на уровнях, аналогичных профессиональным антигенпредставляющие клетки ». Они также обнаружили, что в клетках AT2 экспрессия MHC-II активируется независимо от каскада воспаления, который, как считается, запускает комплекс практически во всех других неиммунных клетках, предполагая, что он запускается в AT2 уникальными механизмами.

Учитывая роль MHC-II в инициировании иммунного ответа, исследователи изучили роль AT2 MHC-II в защите легких от респираторных заболеваний. Чтобы проверить это, исследователи создали мышей с AT2-специфической делецией MHC-II. В нормальных условиях, по-видимому, делеция MHC-II не повлияла на здоровье мышей; у них не развилось спонтанное респираторное заболевание, и легочная ткань была сравнительно здоровой по сравнению с мышами с функциональным AT2 MHC-II, что привело исследователей к выводу, что MHC-II, по-видимому, не требуется для эффективного производства сурфактанта или регенерации легких или иммунитета легких при гомеостазе. . Однако, когда мыши подвергались воздействию вируса гриппа A и вируса Сендай, мыши с делециями MHC-II имели более высокую заболеваемость и смертность, чем мыши с интактным MHC-II,

Хотя потеря AT2 MHC-II усугубила респираторное вирусное заболевание, эффект был меньше, чем ожидали исследователи, исходя из обилия клеток AT2 в легких и величины экспрессии AT2 MHC-II. Предполагая, что это может быть результатом ограничения фактической функции MHC-II на клетках AT2, исследователи изучили способность клеток AT2 представлять инфекционные и неинфекционные антигены через MHC-II для стимуляции других иммунных клеток. Они обнаружили, что клетки AT2 способны презентировать антиген через MHC-II и что это усиливается в условиях воспаления, но по сравнению со специализированными «профессиональными антигенпрезентирующими клетками» клетки AT2 демонстрируют очень ограниченную способность к презентации антигена.