Makgila Universitātes zinātnieki atklājuši iepriekš nezināmu imūnšūnu spēju, kas varētu mainīt izpratni par organisma ilgstošās aizsardzības veidošanos pēc infekcijām. Pētījums liecina, ka imūnās šūnas vadās ne tikai pēc ķīmiskiem signāliem, bet arī pēc apkārtējās vides fiziskajām īpašībām.

Vairākus gadus pētnieki uzskatīja, ka audos esošās atmiņas T šūnas galvenokārt ietekmē ķīmiskie signāli. Šīs specializētās šūnas paliek organisma audos pēc infekcijas un spēj ātri reaģēt, ja tas pats apdraudējums atgriežas.

Tomēr pētījums, kas publicēts žurnālā Nature Immunology, šo pieņēmumu apstrīd. Zinātnieki noskaidrojuši, ka T šūnas var uztvert apkārtējo audu stingrību un izmantot šo fizisko informāciju, lai ietekmētu to, vai tās attīstīsies par ilgstošas imūnās atmiņas šūnām. Rezultāti liecina, ka pielāgošanās spēcīgākiem mehāniskiem spēkiem audos var būt svarīga šo aizsargājošo šūnu izdzīvošanai ilgtermiņā.

“Tas ir aizraujošs fundamentāls atklājums, kas apstrīd mūsu priekšstatus par imūnšūnām,” sacīja pētījuma vadošā autore, Makgila Universitātes Fizioloģijas nodaļas profesore Džūdita Mandla. “Tas liecina, ka T šūnas var ‘sajust’ savu apkārtni un tai pielāgoties, padarot fizisko vidi par aktīvu spēku, kas veido to uzvedību.”

Pētījumā sadarbojās Makgila Universitātes Fizioloģijas nodaļas, Alana Edvardsa Sāpju izpētes centra, Bioinženierijas nodaļas un Makgila Universitātes Veselības centra zinātnieki, kā arī pētnieki no sadarbības iestādēm Nīderlandē un ASV.

Kā atklājums var ietekmēt vēža un imūno slimību ārstēšanu

Izpratne par to, kā T šūnas reaģē uz fiziskajiem apstākļiem, nākotnē var pavērt jaunas iespējas tādu slimību ārstēšanā, kurās imūnsistēma kļūdaini uzbrūk veseliem audiem. Pie šīm slimībām pieder autoimūni traucējumi, alerģijas un komplikācijas pēc orgānu transplantācijas.

Atklājumam var būt nozīme arī vēža pētniecībā, īpaši centienos uzlabot ārstēšanu, kurā audzēju apkarošanai tiek izmantota paša organisma imūnsistēma.

“Audzēji bieži ir blīvi, un imūnšūnām tajos fiziski ir grūti iekļūt. Izpratne par to, kā T šūnas pielāgojas šādai videi, varētu palīdzēt pētniekiem izstrādāt vēža imūnterapijas, kas spēj labāk sasniegt audzējus un tiem uzbrukt,” sacīja Mandla.

Kā zinātnieki atklāja imūnšūnu “taustes” spēju

Lai pārbaudītu, vai fiziskā apkārtne ietekmē T šūnu uzvedību, pētnieki pētīja no cilvēkiem un pelēm iegūtas imūnšūnas. Šūnas tika ievietotas īpaši izstrādātos kolagēna gēlos, kas atdarināja audus ar atšķirīgu stingrības pakāpi.

Eksperimenti atklāja skaidru sakarību: jo stingrāki bija gēli, jo lielāka bija iespēja, ka T šūnas iegūs īpašības, kas raksturīgas audos esošajām atmiņas šūnām. Šīs šūnas palīdz nodrošināt ilgstošu imūno aizsardzību.

Rezultāti liecina, ka apkārtējo audu fizikālās īpašības var palīdzēt veidot imūnšūnu attīstību, pievienojot jaunu dimensiju zinātnieku izpratnei par imūno atmiņu.

Pētnieki tagad vēlas noskaidrot, kāds konkrēts molekulārais sensors ļauj T šūnām uztvert fizisko vidi. Izpratne par to, kā šis sensors pārvērš mehāniskos spēkus izmaiņās šūnu uzvedībā, varētu palīdzēt izskaidrot, kā imūnsistēma izveido ilgstošu aizsardzību.

Pētījumu finansēja Human Frontier Science Program, Kanādas Veselības pētniecības institūti, Kanādas Inovāciju fonds, Kanādas Dabaszinātņu un inženierzinātņu pētniecības padome un ASV Nacionālie veselības institūti.