Подавить восстание: японцы выяснили механизм выхода из-под контроля клеток иммунной системы

Иммунная система — волшебная защита от микробов, идентифицирующая и уничтожающая угрозы с помощью крайне сложной адаптивной сети специальных клеток. Однако система такой умопомрачительной сложности может давать сбой. К примеру, из-за генетических мутаций некоторые из этих клеток могут выйти из-под контроля: они перестают различать угрозы и ваши собственные клетки и начинают атаковать здоровые ткани и органы. Это может привести к развитию аутоиммунных заболеваний — например, артрита, воспалительные заболевания кишечника, диабета I типа и множества других распространенных сложностей со здоровьем.

 

Большинство современных методов лечения аутоиммунных заболеваний предусматривают блокировку важных элементов иммунной системы, что делает пациента уязвимым перед потенциально опасными бактериальными и вирусными инфекциями. Ученые пока не смогли идентифицировать механизм работы этих восставших клеток. Однако исследователи из Окинавского института науки и технологии раскрыли ранее неизвестную роль известной молекулы под названием JunB и ассоциированного с ней гена: JunB имеет ключевое значение в нарушении функционирования особого типа белых кровяных клеток. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

 

Команда изучала белые кровяные клетки Т-хелперы, которые координируют ответ иммунной системы, продуцируя целый ряд коммуникационных сигналов в форме молекул под названием интерлейкины. JunB функционирует в Т-хелперах 17, подтипе, который отвечает за изначальный иммунный ответ на инфекцию. Иногда эти Т-хелперы 17 выходят из-под контроля и становятся токсичными для кишечника и суставов человека. 

 

«В нашем кишечнике много Т-хелперов 17. Они играют три роли в нашем организме. Во-первых, поддерживают здоровье кишечника, во-вторых, разбираются с бактериальными и грибковыми инфекциями. В третьих, их токсичность приводит к аутоиммунным заболеваниям, чего мы хотели бы избежать», — цитирует EurekAlert руководителя исследования профессора Исикаву. 

 

Команда из Окинавы изучила процесс, в результате которого Т-хелперы 17 становятся токсичными. Одна из коммуникационных молекул иммунной системы — интерлейкин-23 — должна «будить» клетки Т-хелперы 17 во время инфекции и заставлять их бороться с вторжением. Однако интерлейкин-23 — это палка о двух концах: она иногда провоцирует выход этих Т-хелперов из-под контроля. Чтобы Т-хелперы 17 услышали призыв к действию, им надо отразить на своей поверхности рецепторы интерлейкина-23, что означает активацию соответствующего гена — обычно «выключенного». Поиск способа не дать этому гену активироваться — потенциальная возможность прекратить весь этот процесс. И вот тут на сцену выходит JunB.

 

JunB — это фактор транскрипции, он регулирует — включает и выключает — деятельность гена или группы генов в ДНК клетки. Ученые идентифицировали JunB, систематически проверяя факторы транскрипции в ДНК клетки Т-хелпер 17. С этой целью они по очереди «вырубали» — нарушали последовательность ДНК — гены для каждого фактора транскрипции. Каждый раз ученые проверяли, отражает ли Т-хелпер 17 свои рецепторы интерлейкина-23. Вырубив JunB, они осознали, что клетки Т-хелперы 17 больше не отражали рецепторы интерлейкина-23 и не могли выйти из-под контроля. Более того, у мышей, чьи клеток T-хелперов не было JunB, не развивались связанные с Т-хелперами 17 аутоиммунные заболевания. На получение мышиной модели с отключенной JunB у команды ушло два года.

 

Самое интересное — это то, что Т-хелперы 17 без JunB по-прежнему способны аккумулироваться в кишечнике и бороться с инфекциями. Если ученые смогут разработать лекарство, которое будет бороться непосредственно с JunB, оно может предотвратить выход клеток Т-хелперов 17 из-под контроля, не оказывая негативного влияния на всю иммунную систему.