В тканях лёгких человека находится обширный запас иммунных клеток памяти, способных распознавать возбудителей гриппа, COVID-19, коклюша и других инфекций. Эти клетки могут сохраняться в лёгких годами, но почти не обнаруживаются в крови, поэтому их роль долгое время оставалась недооценённой. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Immunology.
Скрытая линия защиты лёгких
Лёгкие постоянно соприкасаются с воздухом, а вместе с ним — с вирусами, бактериями, грибковыми спорами и другими чужеродными частицами. Поэтому дыхательной системе необходима собственная защита, способная быстро распознавать уже знакомые инфекции.
Особую роль в ней играют тканевые резидентные Т-клетки памяти (TRM-клетки). Слово «резидентные» означает, что после встречи с возбудителем эти клетки остаются в определённой ткани, а не продолжают постоянно циркулировать по организму вместе с кровью.
При повторном заражении они могут быстрее распознать инфекцию и запустить местный иммунный ответ непосредственно в лёгких.
Учёные исследовали более 87 тысяч клеток
Исследователи изучили более 87 тысяч тканевых резидентных Т-клеток памяти, выделенных из лёгочной ткани 40 человек в возрасте от 61 до 83 лет.
Образцы и клинические данные были получены в рамках исследования Target Lung под руководством специалистов Ливерпульского университета (University of Liverpool).
Возраст участников позволил учёным оценить, как многолетние контакты с возбудителями и ранее сделанные прививки формируют иммунную память в лёгких.
Для подробного изучения клеток исследователи применили современные методы секвенирования, позволяющие определить активность генов и установить, какие антигены способна распознавать каждая Т-клетка.
Антигеном называют молекулярный фрагмент вируса, бактерии или другого возбудителя, который иммунная система распознаёт как чужеродный.
Клетки распознавали широкий круг возбудителей
В лёгких многих участников находились Т-клетки памяти, способные реагировать на пять распространённых респираторных вирусов:
- вирус гриппа A;
- коронавирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19;
- вирус парагриппа;
- респираторно-синцитиальный вирус;
- метапневмовирус человека.
Исследователи также обнаружили клетки, распознающие цитомегаловирус и вирус Эпштейна — Барр. Оба относятся к семейству герпесвирусов и после заражения могут пожизненно сохраняться в организме.
У части участников выявили Т-клетки против бактерии Bordetella pertussis, вызывающей коклюш, и плесневого гриба Aspergillus fumigatus.
У людей с ослабленным иммунитетом этот гриб способен вызывать тяжёлое поражение лёгких и другие опасные инфекции.
Одна Т-клетка распознаёт определённую цель
Т-клетки отличаются высокой специализацией. Каждая из них обычно распознаёт конкретный антиген определённого возбудителя.
Например, Т-клетка, настроенная на один из фрагментов коронавируса SARS-CoV-2, не обязательно сможет распознать вирус гриппа. Поэтому для защиты от множества инфекций организму требуется разнообразный набор иммунных клеток.
Исследование показало, что лёгкие служат хранилищем большого числа таких специализированных клеток. Вместе они способны распознавать широкий круг ранее встречавшихся возбудителей.
Это разнообразие, вероятно, формируется на протяжении жизни под влиянием перенесённых инфекций, вакцинации и постоянного контакта с окружающей средой.
Анализ крови показывает не всю картину
Одним из важнейших выводов стало то, что иммунные клетки из лёгких заметно отличаются от Т-клеток, циркулирующих в крови.
Тканевые резидентные клетки памяти почти не покидают лёгкие, поэтому стандартный анализ крови не позволяет надёжно оценить их количество, разнообразие и активность.
Это важно для исследований вакцин. Часто учёные судят об иммунном ответе по антителам и клеткам крови, однако такие показатели могут не отражать уровень местной защиты дыхательных путей.
Руководитель исследования Пандуранган Виджаянанд (Pandurangan Vijayanand) отметил, что в дальнейшем необходимо изучить, как вакцинация влияет непосредственно на тканевые резидентные Т-клетки памяти в лёгких.
Человеческие клетки оказались долговечнее мышиных
Исследование также выявило важное различие между иммунной системой человека и лабораторных мышей.
У мышей тканевые резидентные Т-клетки памяти после появления в лёгких сравнительно быстро исчезают. У людей аналогичные клетки могли сохраняться месяцами или даже годами.
Это различие способно влиять на результаты доклинических исследований вакцин и инфекций. Мыши остаются важной моделью для изучения иммунитета, но не все особенности защиты человеческих лёгких можно напрямую воспроизвести на животных.
Авторы считают, что при разработке вакцин необходимо чаще исследовать образцы человеческой лёгочной ткани, особенно полученные от недавно вакцинированных людей.
Как результаты могут помочь разработке вакцин
Большинство вакцин вводят внутримышечно. Они способны формировать системный иммунный ответ, включая появление антител и Т-клеток в крови, однако не всегда создают выраженную и продолжительную защиту непосредственно в слизистых оболочках дыхательных путей.
В перспективе исследователи могут попытаться создавать вакцины, которые лучше стимулируют образование тканевых резидентных Т-клеток памяти в лёгких.
Такие клетки теоретически могли бы быстрее реагировать на возбудителя сразу после его проникновения в дыхательные пути, снижая вероятность тяжёлой инфекции.
Однако нынешняя работа не проверяла эффективность каких-либо вакцин и не показывает, какой способ введения лучше формирует местный иммунитет. Она лишь описывает разнообразие и устойчивость клеток, уже присутствующих в человеческих лёгких.
Какие ограничения имеет исследование
В работе участвовали 40 человек, причём всем им было от 61 до 83 лет. Поэтому результаты могут не полностью отражать состояние иммунной системы лёгких у детей, молодых взрослых или людей с другими заболеваниями.
Исследование также не позволяет точно установить, когда и после какой инфекции или вакцинации сформировалась каждая популяция клеток.
Наличие Т-клетки, распознающей определённый возбудитель, ещё не означает полной защиты от заражения или тяжёлого течения болезни. Эффективность иммунитета зависит также от количества клеток, скорости их активации, антител и общего состояния организма.
Что это означает для пациентов
Полученные данные помогают объяснить, почему анализы крови не всегда дают полное представление об иммунитете дыхательной системы. Значительная часть защитных клеток остаётся непосредственно в лёгочной ткани и не циркулирует в крови.
Исследование не предлагает нового анализа или лечения, доступного пациентам. Его основное значение заключается в создании более точной картины местного иммунитета лёгких и возможных направлений разработки вакцин.
Ранее исследователи также сообщали, что после тяжёлого COVID-19 изменения в организме могут сохраняться значительно дольше исчезновения респираторных симптомов. Новая работа дополнительно показывает, насколько важно изучать иммунные процессы не только в крови, но и непосредственно в поражаемых тканях.
Литература
Fajardo-Rosas V., et al. Human lungs maintain tissue-resident memory T cells against a broad spectrum of pathogens // Nature Immunology. — 2026. — DOI: 10.1038/s41590-026-02592-6.