Gimdos kaklelio epitelio ląstelės toli gražu nėra pasyvūs pašaliniai organizmo imuninės sistemos sistemoje. Nauji tyrimai rodo, kad jie iš tikrųjų vaidina aktyvų ir labai koordinuotą vaidmenį nustatant ir kovojant su infekcijomis. Tai yra tarptautinės tyrimų komandos, kuriai vadovauja docentas Cindrilla Chumduri iš Orhuso universiteto, išvada, paskelbta žurnale Mokslo pažanga.
Naudodama pacientų išvestas 3D miniorganas, vadinamuosius organoidus ir vienos ląstelių žemėlapių technologijas, komanda pirmą kartą parodė, kaip skirtingos epitelio ląstelių tipai gimdos kaklelio metu, reaguoja ir padeda neutralizuoti infekcijas.
Svarbu tai, kad tyrimas parodo, kad šie organoidai ištikimai pakartoja vietinį žmogaus gimdos kaklelio audinį vienkartinėje skyroje, todėl jie tampa galingomis atradimų platformomis infekcijoms, vėžiui ir regeneracinei biologijai.
„Mes parodėme, kad gimdos kaklelis yra ne tik fizinė kliūtis, bet ir tikrai imunokompetentingas audinys, kuris organizuoja sudėtingus gynybos mechanizmus“, – sako Chumduri, Oarhuso universiteto biologinės ir chemijos inžinerijos katedros docentas.
Daugiasluoksnis imuninis atsakas
Tyrėjai ypač daugiausia dėmesio skyrė Chlamydia, labiausiai paplitusi pasaulio bakterine STI. Naudodami vienos ląstelės RNR seką, jie pažymėjo tūkstančių atskirų organoidų ląstelių genų aktyvumą, kad atskleistų jų vaidmenį imuninės sistemos gynyboje.
Tyrimo metu nustatyta, kad įvairios epitelio ląstelės bendradarbiauja labai organizuotame gynybos tinkle. Kiekviename regione specializuoti epitelio potipiai imasi skirtingų užduočių, tokių kaip atstatymas, regeneracija ar imuninė amplifikacija.
Išorinės ekologinės plokščiosios ląstelės sustiprina audinių barjerą, o gilesnės endocervikinės koloninės ląstelės veikia kaip imuniniai signalizatoriai, įjungiančios interferono kelius, antimikrobinę apsaugą ir antigeno pateikimą, sukeldami aliarmą. Labiausiai stebino tai, kad kai kurios imuniteto aktyviausios ląstelės niekada nebuvo užkrėstos.
„Ryškiausias atradimas buvo tas, kad neužkrėstos ląstelės tapo imunologiškai aktyviausiomis. Jie pasirinko nelaimės signalus iš kaimyninių ląstelių ir inicijavo gynybos atsaką. Tai parodo, kokie neįtikėtinai rafinuotai yra mūsų audiniai”, – sako Postdoc Pon Ganish Prakash, pirmasis tyrimo autorius.
Komanda taip pat iššifravo korinius pokalbius, atskleisdama, kaip signalizacija tarp epitelio potipių balansuoja gynybą su taisymu. Kai kurie potipiai veikė kaip centrai, koordinuodami kaimynų veiklą.
Link gleivinės vakcinų ir tikslinių gydymo būdų
Šie atradimai atveria naujas vakcinų ir gydymo galimybes, skatinančias gimdos kaklelio vietos gynybos sistemą, o ne pasikliauti tik sisteminiu imuniniu atsaku. Šis poslinkis gali turėti didelę įtaką LPL ir jų komplikacijoms, tokioms kaip nevaisingumas ir gimdos kaklelio vėžys, gali turėti didelę įtaką.
„Mes matome didžiulį potencialą kuriant gleivinės vakcinas, kurios gali suaktyvinti vietinį imunitetą tiesiai infekcijos vietoje“, – sako Chumduri.
Pacientų kilę organoidai taip pat siūlo galingą naują platformą, skirtą ištirti, kaip tokios infekcijos kaip ŽPV ir chlamidija laikui bėgant veikia gimdos kaklelio audinį ir kaip bendro užkrėtimo gali padidėti ligos rizika.
„Mini-Organs yra tarsi langas į žmogaus audinį. Jie leidžia mums išbandyti idėjas ir gydymą labai realistiškais modeliais, kur kas tikslesniais nei tradiciniai laboratorijos metodai”,-aiškina Postdoc Naveen Kumar Nirchal, tyrimo bendraautorius.
Vyresnysis tyrėjas Rajendra Kumar Gurumurthy priduria: „Mūsų išvados rodo, kad epitelio heterogeniškumas yra būtinas. Kiekvienas potipis turi savo darbą apsaugoti gimdos kaklelį ir užkirsti kelią infekcijų plitimui į viršutinius reprodukcinius organus”.
Lytiškai plintančios infekcijos daro įtaką milijardui žmonių visame pasaulyje, padidindamos nėštumo komplikacijų, nevaisingumo ir vėžio riziką. Šis naujas tyrimas suteikia vilties geresnei prevencijai ir gydymui.
Cervix susideda iš dviejų skirtingų epitelio regionų: „Ectocervix“ (išklotos plokščiojo epiteliu) ir endocerviksas (išklotas stulpeliniu epiteliu). Abu vaidina skirtingą vaidmenį gynyboje.
Tyrimas taip pat ginčija tradicines epitelio ląstelių prielaidas, parodančias, kad jos yra imunologiškai aktyvios ir įvairios. Šios įžvalgos gali pakeisti mūsų supratimą apie gleivinės audinį ne tik gimdos kaklelio, bet ir žarnyno, kvėpavimo takų ir šlapimo takuose.