MGH uuring näitab, et valgud võivad nii tõrjuda kui ka tõmmata immuunrakke

MGH uuring näitab, et valgud võivad nii tõrjuda kui ka tõmmata immuunrakke
MGH uuring näitab, et valgud võivad nii tõrjuda kui ka tõmmata immuunrakke
Anonim

Massachusettsi üldhaigla (MGH) teadlased on esimesed, kes näitavad, et immuunsüsteemi rakkude liikumist kontrolliv keemiline signaal võib neid rakke nii tõrjuda kui ka ligi meelitada. Ajakirja Nature Medicine maikuu numbris avaldatud uuring avab võimaluse töötada välja uusi viise immuunsüsteemiga manipuleerimiseks, mida saaks kasutada autoimmuunhaiguste, elundite siirdamise ja muude kriitiliste valdkondade ravis.

Uurimisrühm avastas, et valk nimega SDF-1, mis teadaolev alt tõmbab ligi immuunrakke, võib ka T-rakke (üks immuunrakkude põhitüüpe) tõrjuda, kui seda leidub suurtes kontsentratsioonides.Kui keha peab vigastuse või infektsiooniga toimetulemiseks kutsuma immuunrakke, kutsuvad need rakud liikuma kohta, kus neid vajavad valgud, mida nimetatakse kemokiinideks. Tuvastatud on üle 50 kemokiini; neid võib toota igas keharakus ja need on immuunsüsteemi nõuetekohaseks toimimiseks üliolulised.

Praeguseks uuringuks sai inspiratsiooni, kui Mark Poznansky, MD, PhD, uuringu esimene autor, tegi olulise tähelepaneku, töötades MGH vähikeskuses ja MGH AIDS-i uurimiskeskuses David Scaddeni laboris. Keskus. Poznansky kasutas laboris välja töötatud süsteemi, et kutsuda esile primitiivsed vererakud, mida nimetatakse tüvirakkudeks, küpsema T-rakkudeks – protsess, mis tavaliselt toimub harknääres. Pärast mitmenädalast arenemist tüümuse kude sisaldava väikeste süvendite kolmemõõtmelisel ruudustikul liikusid küpsed T-rakud kultiveerimiskambrite välisservade poole, samal ajal kui ebaküpsed rakud jäid võre sisse. Näis, nagu tõrjus miski tüümuse koesöötmes küpseid T-rakke."Marki tähelepanek oli enneolematu," ütleb Scadden, paberi vanemautor.

Poznansky teoretiseeris, et võib-olla võib üks harknääres toodetud kemokiinidest, mis tavaliselt tõmbas T-rakke ligi, tõrjuda rakke kõrgemal kontsentratsioonil, nagu näiteks katsesüsteemis. Selle teooria uurimiseks viis uurimisrühm - sealhulgas Andrew Luster, MD, PhD, Ivona Olszak, BSc, Russell Foxall, MSc ja Richard Evans, MD - läbi mitmeid katseid, mis keskendusid kemokiinile nimega SDF-1. Teadaolev alt kõige elementaarsem kemokiin on SDF-1, mida toodab märkimisväärses koguses nii harknääre kui ka luuüdi.

Meeskond mõõtis T-rakkude liikumist läbi membraani, mis eraldas SDF-1 erineva kontsentratsiooniga alasid ja leidis, et kuigi T-rakud liikusid kemokiini madala taseme (10–100 nanogrammi milliliitri kohta), siis rakud eemaldunud kõrgematest kontsentratsioonidest (1 mikrogramm – ekvivalent 1000 ng – ml kohta).Samamoodi, kui SDF-1 erinevad kontsentratsioonid süstiti pooltahkes maatriksis ühtlaselt suspendeeritud T-rakke sisaldavatesse laboriplaatide kohtadesse, näitas aeglustatud videomikroskoopia T-rakkude liikumist kõrge kontsentratsiooniga kohtadest madala kontsentratsiooniga kohtadesse. Kontrollaine süstimine plaatidele ei põhjustanud rakkude liikumist.

Teises katses käsitleti seda, kas SDF-1 mõju võib seletada teadaolevat müsteeriumi vererakkude arengus: miks luuüdi, mis toodab märkimisväärses koguses kemokiine, sisaldab väga vähe T-rakke. Meeskond eksponeeris T-rakud luuüdi sisaldava söötmega erinevates kontsentratsioonides ja leidis, et lahjendamata sööde, mis sisaldaks kõrgeimat SDF-1 taset, tõrjus T-rakke, samas kui söötme lahjendatud kontsentratsioonid tõmbasid T-rakke. Teised testid näitasid, et kuigi T-rakkude külgetõmbe- ja tõukeprotsessid on indutseeritud sama valgu poolt, näivad need hõlmavat rakkudes erinevaid signaaliradasid.

Lõpuks viisid uurijad läbi testi, et näha, kas SDF-1 kõrge kontsentratsioon võib peatada olemasoleva immuunvastuse elusloomadel. Rühm hiiri immuniseeriti algselt mõnelt teiselt loom alt pärit valgu vastu, et nende immuunsüsteemi "töötada". Seejärel süstiti sama valgu proovid hiirte kõhuõõnde, kus neilt eeldatakse immuunvastust, mida iseloomustab T-rakkude migratsioon piirkonda. Päev pärast süstide saamist süstiti hiirtele kõhuõõnde kas madala või kõrge kontsentratsiooniga SDF-1 või inertset kontrollainet. 3 kuni 24 tundi hiljem mõõdeti kõhukelmeõõntes olevaid T-rakke. Hiirtel, kes said kas väikeses annuses SDF-1 või inertset kontrolli, oli kõrgenenud T-rakkude tase, mis näitab jätkuvat immuunvastust võõrvalgu vastu; kuid hiirtel, kes said suures annuses SDF-1, oli madal T-rakkude tase, mis viitab sellele, et valk oli peatanud nende lokaliseeritud immuunvastuse.

Kuigi see test viitab sellele, et SDF-1 süstid võivad looma olemasoleva immuunvastuse peatada, hoiatavad autorid, et on liiga vara teada, kas valk avaldab sellist toimet loomulikult. "Võime eeldada, et võib olla loomulik tagasisidesüsteem, mis peatab immuunrakkude värbamise, kui SDF-1 tase jõuab teatud punktini, kuid me ei tea praegu, kas see tõesti nii juhtub. Nüüd uurime seda küsimust., samuti seda, kas teistel kemokiinidel võib olla sarnane toime," ütleb Poznansky.

Autorid usuvad, et võimet kontrollida immuunrakkude liikumist võidakse kunagi rakendada autoimmuunhaiguste, nagu artriit, diabeet või hulgiskleroos, ravis ning see võib viia uute viisideni siirdatud elundite kaitsmiseks äratõukereaktsiooni eest. Samuti oletavad nad, et see äsja avastatud omadus tõrjuda T-rakke võib mängida rolli teatud infektsioonide või vähivormide võimes vältida immuunsüsteemi tuvastamist ja rünnakut.

Seda uuringut toetasid riiklikud tervishoiuinstituutid, kaitsealaste teadusuuringute projektide administratsioon ja Richard S altonstalli heategevusfond.

Populaarne teema