La Jolla imunologijos instituto (LJI) mokslininkai paskelbė pirmąją nuodugnią suaugusiųjų savanorių imuninių ląstelių atminties viršutinių kvėpavimo takų analizę. Tarp šių imuninių ląstelių mokslininkai pastebėjo „audinių rezidentų“ atminties ląsteles, kurios yra pasirengusios ginti kvėpavimo takus nuo SARS-CoV-2 ir kitų kvėpavimo takų ligų.
„Pagaliau galėjome atidžiau pažvelgti į infekcijos anatomiją – kas nutinka, kai virusas užkrečia viršutinių kvėpavimo takų audinius“, – sako LJI instruktorius Sydney Ramirez, MD, Ph.D., kuris buvo pirmasis šios knygos autorius. Gamta tyrimas, pavadintas „Imunologinės atminties įvairovė žmogaus viršutiniuose kvėpavimo takuose“.
Tyrėjai taip pat pirmą kartą pažvelgė į tai, kaip imuninės ląstelės, esančios nosies kanaluose, veikia kartu su imuninėmis ląstelėmis, kurios cirkuliuoja kraujyje. Abiejų rūšių imuninės ląstelės yra būtinos kovojant su viršutinių kvėpavimo takų infekcijomis ir kuriant ilgalaikį imunitetą nuo specifinių patogenų.
„Mes atradome, kad jūsų viršutiniuose kvėpavimo takuose iš tikrųjų yra daug imuninės atminties. Tai reiškia, kad nebūtinai turite laukti, kol imuninės ląstelės kitose kūno vietose atsidurs jūsų viršutiniuose kvėpavimo takuose, kad kovotų su infekcija.” sako LJI profesorius ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Shane'as Crotty, Ph.D., vyresnysis naujojo tyrimo autorius.
Mokslininkai teigia, kad šios išvados gali padėti sukurti geresnes vakcinas imuninei apsaugai sustiprinti. „Šis atradimas padeda mums suprasti imunitetą patogenams ir, tikimės, padės mums sukurti naujas vakcinas nuo virusų, užkrečiančių kvėpavimo takus“, – sako Crotty.
Paslėptas kvėpavimo takuose
Tyrėjai nustatė, kad imuninės ląstelės, tokios kaip T ląstelės ir B ląstelės, pradeda veikti reaguodamos į SARS-CoV-2 vakcinaciją ar infekciją. Jie išmatavo daugybę T ląstelių ir B ląstelių, kurios atlieka įvairias imuniteto ir uždegimo funkcijas.
Tyrėjai taip pat išsiaiškino, kad kvėpavimo takuose gyvena virusų specifinės atminties imuninių ląstelių populiacijos, įskaitant audiniuose gyvenančias atminties T ląsteles, atminties B ląsteles ir antikūnus gaminančias ląsteles. Atminties B ląstelės gali suaktyvėti, kad susidarytų stiprūs antivirusiniai ir antibakteriniai antikūnai, apsaugantys nosį ir gerklę nuo infekcijų.
Ramirezas šių ilgaamžių imuninių ląstelių atradimą vadina „tikrai stulbinančiu“. Šios specializuotos „audinių rezidentų“ imuninės ląstelės buvo pritaikytos išgyventi viršutiniuose kvėpavimo takuose ir išbuvo kvėpavimo takuose mažiausiai šešis mėnesius.
Adenoidai veikia
Mokslininkai taip pat nustatė, kad adenoidai tapo aktyvesni reaguodami į infekciją. Adenoidai yra unikalūs kontroliniai imuninės sistemos audiniai, esantys nosies kanalų gale, tiesiai virš gerklės viršaus. Jie ima mėginius iš oro, kuriuo kvėpuojame, ir yra gemalų centrai, gaminantys su liga kovojančias B ląsteles, kurios gamina antikūnus.
Yra žinoma, kad suaugus adenoidai mažėja. „Daugelis medicinos tyrinėtojų manė, kad jūs pasiekėte tam tikrą amžių ir jūsų tonzilės išnyksta, o adenoidai išnyksta“, – sako Ramirezas.
Tačiau naujas tyrimas rodo, kad net vyresni tyrimo dalyviai savo adenoidiniame audinyje turėjo su patogenais kovojančių ląstelių. Šios „germinalinio centro“ B ląstelės buvo specialiai apmokytos kovoti su specifiniais virusais, tokiais kaip SARS-CoV-2. Tyrėjai taip pat rado imuninių ląstelių, vadinamų T folikulų pagalbinėmis ląstelėmis, kurios siunčia svarbius signalus B ląstelėms, esančioms germinaliniuose centruose.
„Šios ląstelės yra labai svarbios ir anksčiau nebuvo lengva paimti jų mėginius“, – sako tyrimo bendraautorius Paulas Lopezas, Crotty laboratorijos tyrimų technikas, glaudžiai bendradarbiavęs su Farhoud Faraji, MD, Ph.D. .D. iš Crotty Lab ir L. Benjamin Hills, MD, Ph.D., UC San Diego.
Daug žadanti nauja technika
Daugelis ligų įsitvirtina organizme pirmiausia užkrėsdamos viršutinius kvėpavimo takus. Tačiau iki šiol buvo stebėtinai sunku surinkti šias ląsteles, o tyrėjai, kurie ima šių ląstelių mėginius, dažnai nustato, kad ląstelės yra per daug suirusios, kad būtų galima analizuoti.
Naujajame tyrime mokslininkai glaudžiai bendradarbiavo su LJI klinikine direktore Gina Levi, RN, ir klinikiniais koordinatoriais LJI Johno ir Susan Major klinikinių tyrimų centre, kad sukurtų naują tamponų ėmimo metodą, skirtą šių sunkiai suvokiamų imuninių ląstelių mėginiams paimti.
Levi komanda kas mėnesį susitikdavo su tyrimo dalyviais ir naudojo tamponus, kad surinktų imunines ląsteles iš jų nosies takų. Siekdama įsitikinti, kad tepinėliai pasiekia reikiamus audinius ir tinkamai paimti adenoidų mėginius, LJI komanda dirbo su UC San Diego chirurgijos ekspertais Carol H. Yan, MD ir Adam S. DeConde, MD, kurių endoskopiniai įgūdžiai leido paimti tepinėlius naudojant kamerą (endoskopą) mėginio paėmimo vietai nosies ertmėje užfiksuoti.
Greitis taip pat buvo raktas į sėkmę. Tyrėjai nustatė, kad jie galėtų išvengti ląstelių praradimo ir skilimo, jei apdorotų mėginius tą pačią dieną ir neužšaldytų ląstelių.
„Mano koordinatoriai ir aš galėjome gauti tyrimo dalyvius kiekvieną dieną prieš 13 val.“, – sako Levi, kuris buvo naujo tyrimo bendraautoris. „Mes turėtume daiktus iš karto apdoroti ląsteles, o tada Sidnėjus nevėluotų analizuoti mėginių.
Tolesni imuniteto matavimo žingsniai
Žvelgiant į priekį, LJI mokslininkai domisi, kaip pasikeičia imuninių ląstelių populiacijos kvėpavimo takuose, reaguodamos į intranazalines vakcinas, tokias kaip gripo vakcina FluMist, kuri purškiama į nosį. Jie taip pat ir toliau renka kai kuriuos tyrimo savanorius, kad galėtų stebėti, kiek laiko jų imuninių ląstelių populiacijos, įskaitant naudingas atminties B ir T ląsteles, išlieka stabilios.
Lopezas sako, kad tepinėlio metodas ir analizės metodas taip pat gali būti svarbūs imunologams, tiriantiems kitus imuninės sistemos aspektus, pavyzdžiui, imunines ląsteles, susijusias su lėtiniu rinosinusitu dėl alergijos.
„Būtų labai įdomu išmatuoti imunines ląsteles įvairių ligų metu ir galbūt ateityje panaudoti šią informaciją kaip galimą diagnostikos priemonę“, – sako Lopezas.