В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Чикагского университета (University of Chicago) обнаружили, что при воздействии триггера определенные виды иммунных клеток меняют свое поведение в организме – внезапно продуцируют белки, тем самым вызывая поражения.
Актуальность вопроса
Миллионы людей страдают псориазом, хроническим аутоиммунным заболеванием, которое вызывает появление чешуйчатых пятен на коже и зачастую предшествует псориатическому артриту. Методы лечения псориаза варьируются от кремов для местного применения до инъекционных препаратов, блокирующих воспаление. Чтобы усовершенствовать методы лечения, ученым необходимо лучше понять нарушение регуляции иммунной системы, которое приводит к этим поражениям.
Материалы и методы исследования
Ученые использовали расширенный вычислительный геномный анализ иммунных клеток на моделях мышей. Исследователи изучили врожденные лимфоидные клетки (ВЛК), иммунные клетки, которые находятся в барьерных тканях, таких как кожа и слизистая оболочка кишечника. Хотя ВЛК не так многочисленны, как Т-клетки, которые играют центральную роль в адаптивном иммунном ответе организма, они быстро воспринимают, интегрируют, реагируют и распространяют сигналы, тем самым модулируя последующие иммунные ответы.
Предыдущие исследования наблюдали определенный тип ВЛК в поражениях кожи и предположили их особую роль в развитии псориаза, но происхождение этих ВЛК и их роль оставались неясными. Чтобы выяснить, какова их роль, группа использовала комбинацию передовых экспериментальных и вычислительных методов.
Экспериментально исследователи стимулировали воспаление кожи на моделях мышей, используя интерлейкин-23 (IL-23) – цитокин, участвующий в возникновении псориатических поражений. Даже у мышей, лишенных всех Т-клеток, ВЛК могут вызывать псориаз. Ученые выделили тысячи ВЛК из кожи мышей в ходе индукции заболевания и индивидуально профилировали экспрессию генов этих клеток, используя одноклеточное РНК-секвенирование. Затем исследователи использовали методы машинного обучения на этих многомерных данных экспрессии генов, чтобы количественно смоделировать поведение ВЛК до и в ответ на лечение IL-23.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что ВЛК были вовлечены в широкий спектр действий, не ограниченных ранее определенными ролями. Их модели предполагают, что ВЛК этого спектра обладают пластичностью, которая позволяет им реагировать на передачу сигналов IL-23 путем изменения запрограммированных действий, обычно считающихся стабильной частью их идентичности, для производства патогенных цитокинов, которые вызывают поражения кожи. Ученые экспериментально подтвердили эти прогнозы, используя генетически измененных мышей, которые позволили отслеживать ВЛК. Это говорит о том, как воспалительный триггер может изменить поведение иммунных клеток. Понимание того, как гетерогенные клетки интегрируются и трансформируются с помощью иммунных сигналов, является центральным для решения фундаментальных вопросов, связанных со здоровьем, например, почему индивид отвечает на раздражитель воспалительной реакцией.
Исследование раскрывает новые пути, лежащие в основе иммунных реакций, которые в конечном итоге могут привести к более эффективному лечению псориаза.
Авторы другого исследования утверждают, что на клиническое течение псориаза влияют гендерные различия.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
