Ученые исследуют связь между Т-клетками и сердечно-сосудистыми заболеваниями

Ученые, наконец, могут выследить опасный тип человеческих Т-клеток благодаря новому исследованию, проведенному учеными из Института иммунологии Ла-Хойи (La Jolla Institute for Immunology, LJI) и Медицинского колледжа Джорджии в Университете Огасты (Medical College of Georgia (MCG) at Augusta University).

Иммунные клетки, называемые ex-T регуляторными клетками (exTreg), как правило, редко встречаются в организме, и до сих пор их невозможно обнаружить в образцах человека. Новое исследование дает ученым надежный способ найти человеческие exTreg и дает представление о том, как exTreg способствуют воспалению и сердечно-сосудистым заболеваниям.

Исследователи использовали флуоресцентные метки для отслеживания exTreg у мышей, склонных к атеросклерозу. Затем они определили специфические маркеры, которые сделали эти exTreg особенными. Они перенесли эти результаты на людей, чтобы обнаружить exTreg в крови человека.

«Эти клетки, вероятно, вызывают повреждение», — комментирует Пайел Рой (Payel Roy), соавтор нового исследования, опубликованного в научном журнале Nature Immunology. «Теперь у нас есть возможность использовать эти биомаркеры и проводить скрининг этих клеток в крови человека».

«Выявление exTreg у людей открывает больше возможностей для исследований, поскольку материалы пациентов, такие как образцы крови, легко доступны», — добавляет старший автор исследования Клаус Лей (Klaus Ley), со-директор Центра иммунологии MCG в Джорджии (MCG’s Immunology Center of Georgia).

Сумасшедшие ex-T регуляторные клетки

Т-клетки выполняют множество функций в организме. Некоторые Т-клетки должны предупреждать другие иммунные клетки об опасности или уничтожать инфицированные клетки-хозяева. Эти Т-клетки — бойцы, атакующий состав. Регуляторные Т- клетки (Treg) выполняют важную работу по предотвращению высвобождения слишком большого количества воспалительных или цитотоксических молекул другими Т-клетками, когда они борются с инфекцией. Они похожи на судей.

В предыдущих исследованиях Лей с соавторами из LJI обнаружили, что некоторые Т-клетки способствуют атеросклерозу, атакуя молекулу, называемую аполипопротеином B (APOB), основным компонентом «плохого» холестерина, который накапливается в опасных бляшках в артериях. Эти Т-клетки усиливают свои атаки по мере ухудшения атеросклероза, вероятно, усиливая воспаление в артериях. Странно то, что эти Т-клетки очень похожи на обычно полезные Tregs.

Новое исследование раскрывает истинную сущность этих клеток: это exTreg. ExTreg похожи на зомби Tregs. Они прошли через генетическое «депрограммирование» и утратили способность регулировать воспаление.

Ученые точно не знают, почему развиваются exTreg, но это явление может произойти, когда организм не попадает в цель в попытке адаптироваться к хроническому заболеванию.

«Когда у вас слишком много хронического воспаления, скажем, например, при болезни сердца, ваше организм сильно стимулируется и может быть перенастроен, чтобы справиться с ситуацией», — комментирует научный сотрудник LJI Антуан Фройше (Antoine Freuchet), автор нового исследования. «Из-за этого этот тип Tregs, целью которого было держать “плохих парней” под контролем, сами становятся плохими. Вместо того, чтобы контролировать воспалительных “парней”, они приобретают воспалительные свойства».

Красная метка, зеленая метка

Новое исследование должно было начаться на мышах. «ExTreg давно идентифицировали у мышей, но не было инструментов, чтобы найти их у людей», — говорит Лей. «У мышей вы можете использовать генетические манипуляции для маркировки клеток, но вы не можете сделать это у людей».

Для исследования ученые пометили как Treg, так и вредные exTreg на модели мыши, склонной к атеросклерозу. Эти флуоресцентные красные и зеленые метки светились, когда Tregs функционировали нормально. Переход от зеленого и красного к только красному показал развитие exTreg в режиме реального времени.

Затем команда ученых взяла образцы органов у мышей и использовала технику, называемую проточной цитометрией, для обнаружения зеленых и красных меток, чтобы отделить Treg от exTreg. Чтобы узнать больше об этих клетках, исследователи использовали методы, называемые массовым секвенированием РНК.

Секвенирование выявило огромные различия в экспрессии генов и показало, что exTreg составляют отдельный набор генов, который отличает их от Tregs. Наконец-то ученые смогли обнаружить специфические маркеры exTreg.

Обнаружение exTreg у человека

Затем исследователи использовали маркеры exTreg, обнаруженные у мышей, чтобы транспонировать их в секвенирование РНК одной клетки, выполненное на образцах крови человека. Благодаря этому процессу они успешно идентифицировали биомаркеры для человеческих exTreg. Они изучили образцы крови человека, предоставленные исследователями из Университета Вирджинии и Центра клинических исследований Джона и Сьюзен Мейджор LJI (LJI’s John and Susan Major Center for Clinical Investigation).

Ученые были взволнованы, обнаружив, что биомаркеры exTreg, которые они видели в образцах мышей, также имеют отношение к exTreg человека. Они обнаружили, что exTreg от людей с атеросклерозом потенциально более эффективны.

«Теперь, когда мы можем обнаруживать exTreg в крови, мы можем выловить их конкретно и узнать, кто они такие — узнать их молекулярные отпечатки пальцев», — объясняет Рой.

В будущем исследователи надеются использовать биомаркеры exTreg для обнаружения и изучения роли этих клеток в других хронических состояниях, например, у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Рой и Фройше также заинтересованы в изучении образцов, взятых у одних и тех же пациентов с течением времени. Как могут измениться биомаркеры exTreg при изменении атеросклероза? Увидят ли они уменьшение признаков exTreg, если пациенту назначат эффективный лекарственный препарат?

«Это может стать мощным инструментом для будущих исследований», — заключает Фройше.

Авторы другого исследования утверждают, что выяснили механизм распознавания Т-клетками инфекционных патогенов и болезней.