Естественные клетки-киллеры, находящиеся в легких, способны быстро реагировать на повышение уровня сахара

Исследование метаболической функции естественных киллеров в лёгких

Исследователи из Тринити-колледжа в Дублине (Trinity College Dublin) и больницы Сент-Джеймс провели исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. В ходе работы были получены важные данные о поведении и метаболической функции естественных киллеров (NK-клеток), которые находятся в лёгких.

Потенциал для новых методов лечения заболеваний лёгких

Результаты исследования могут стать основой для дальнейших исследований NK-клеток и разработки новых методов лечения ряда заболеваний лёгких, таких как хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ), рак и туберкулёз.

Роль глюкозы в иммунной системе

В лёгких человека обычно содержится мало глюкозы, но во время инфекции она становится легкодоступной. Иммунные клетки используют глюкозу для борьбы с инфекциями. Естественные киллеры (NK-клетки) — это иммунные клетки, которые обеспечивают раннюю защиту хозяина. NK-клетки, которые долго живут в лёгких или других органах, называются тканерезидентными.

Метаболическая функция NK-клеток лёгких

До этого исследования метаболическая функция NK-клеток лёгких, находящихся в тканях человека, была неизвестна.

Уникальные метаболические особенности NK-клеток в лёгких

Исследователи впервые показали, что NK-клетки, находящиеся в тканях человека в лёгких, метаболически отличаются от своих аналогов, циркулирующих в крови. Результаты исследования показывают, что NK-клетки, находящиеся в лёгких, готовы быстро реагировать на повышенное содержание глюкозы в окружающей среде. Они обладают повышенной способностью увеличивать метаболизм глюкозы для выработки материалов, необходимых NK-клеткам для эффективного иммунного ответа.

Основные выводы исследования

1. Метаболические различия: NK-клетки в лёгочной ткани метаболически отличаются от своих аналогов в крови. Они демонстрируют уникальную способность быстро метаболизировать глюкозу в ответ на изменения окружающей среды, например, во время инфекций.
2. Повышенная гликолитическая способность: эти NK-клетки, находящиеся в лёгких, демонстрируют более высокую гликолитическую способность по сравнению с нерезидентными NK-клетками. Это позволяет им более эффективно генерировать энергию и необходимые метаболиты, обеспечивая быстрый иммунный ответ.
3. Готовность к ответу: метаболическая готовность NK-клеток, находящихся в лёгких, указывает на то, что они готовы быстро реагировать на повышенную доступность глюкозы во время инфекций, повышая их способность обеспечивать эффективную иммунную защиту.
4. Последствия для болезней: понимание особого метаболического профиля NK-клеток, находящихся в лёгких, открывает новые возможности для исследования дисфункциональных NK-клеток при респираторных заболеваниях. Это позволяет предположить, что метаболизм может быть целью иммуноподдерживающей терапии при таких состояниях, как рак и хронические инфекции.

Удивительный аспект результатов

Исследователи отметили один удивительный аспект своих результатов: готовность клеток лёгких включить свои гликолитические пути ещё до того, как произойдёт инфекция, как если бы они были готовы и ждали прилива сахара, чтобы активировать их. Эта метаболическая готовность подчёркивает специализированную адаптацию NK-клеток лёгких, которая делает их особенно эффективными в местной среде. Это может стать ключевой мишенью для будущих методов лечения заболеваний лёгких, включая рак и инфекции.

Заключение

Ведущий автор статьи, доктор Грайн Джеймсон, описывает свою работу так: «Эти результаты впечатляют, потому что они устанавливают, что NK-клетки в лёгких метаболически отличаются от NK-клеток, обнаруженных в крови. Это важно, поскольку позволит провести исследование дисфункциональных NK-клеток при респираторных заболеваниях и показывает, что метаболизм резидентных NK-клеток в лёгких является доступной мишенью для ингаляционной терапии при многих заболеваниях лёгких, включая рак и инфекции».

Будущие перспективы

Сотрудник кафедры клинической медицины Шари Ба отмечает: «Эти результаты открывают новые горизонты для исследований в области иммунологии и медицины. Они подчёркивают важность понимания метаболических процессов в иммунной системе и могут привести к разработке инновационных методов лечения респираторных заболеваний».

Литература:
Gráinne Jameson et al, Human tissue-resident NK cells in the lung have a higher glycolytic capacity than non-tissue-resident NK cells in the lung and blood, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2412489121