Новости и мнения

Иммунная система плода функционирует ко второму триместру

Исследования показывают, что иммунитет человека развивается гораздо раньше, чем считалось ранее, но у взрослых он функционирует по-разному.

ntil now, much of human fetal immune development has been a black box. До сих пор большая часть иммунного развития плода была черным ящиком. Но новое исследование, опубликованное сегодня (14 июня) в журнале Nature , показывает, что дендритные клетки появляются у плодов человека в начале второго триместра беременности. Исследователи обнаружили, что эти клетки, вероятно, действуют для подавления иммунной реакции на клетки матери.

Это исследование «расширяет наше понимание путей развития иммунной системы человека в утробе матери», – говорит Майк МакКьюн , исследователь ВИЧ в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, который не принимал участия в работе.

Исследователь иммунологии Флорент Джинхоукс из A * STAR в Сингапуре объединился с Джерри Чаном , врачом из медицинской школы Duke-NUS в Сингапуре, который использует экспериментальную генную и клеточную терапию для лечения заболеваний матки. «Одно из главных препятствий и препятствий для внутриутробной терапии заключается в том, что у плода есть вероятность отторжения», – говорит Гинхо. Нам нужно было «найти окно возможностей [спрашивая], когда зрелая система плода?»

Ginhoux, Chan и его коллеги собрали ткани плода по клинически показанным терминам между 12 и 22 неделями беременности (от последней менструации у матери) и отсортировали и охарактеризовали иммунные клетки плода. Команда ожидала, что созревание иммунной системы произойдет поздно, что позволит Чену вмешаться рано и избежать отторжения. Но, к их удивлению, «система начала создаваться очень и очень рано», – говорит Гинхоукс.

Исследователи обнаружили антиген-презентирующие клетки, называемые дендритными клетками, к 13 неделе гестационного возраста в коже плода, селезенке, тимусе и легких. In vitro они показали, что дендритные клетки плода способны реагировать на антигены бактерий или вирусов, активируя Т-клетки, так же, как взрослые дендритные клетки.

Когда исследовательская группа культивировала дендритные клетки плода со взрослыми клетками другого генома, они индуцировали дифференцировку регуляторных Т-клеток, которые участвуют в иммунной толерантности. Этот результат показал, что дендритные клетки могут смягчать реакции плода на воздействие на клетки его матери.

Взрослые дендритные клетки в сходных условиях культивирования индуцировали дифференцировку меньшего количества регуляторных Т-клеток и большего количества Т-клеток-киллеров. Когда исследователи совместно культивировали дендритные клетки плода и взрослого человека, дендритные клетки плода подавляли способность взрослых дендритных клеток индуцировать Т-клетки-киллеры.

«Растет понимание того, что иммунная система плода не является, как считалось ранее, незрелой или нефункциональной», – говорит Маккун. «На самом деле, это что-то очень функциональное, но совершенно отличное от того, что есть у взрослых».

Хотя авторы обнаружили глобально сходные профили экспрессии генов в дендритных клетках плода и взрослых, они также идентифицировали дифференциально экспрессируемые гены в путях, связанных с образованием Т-клеток, иммуносупрессией и многим другим. Исследователи приписывают способность к ослаблению иммунитета аргиназе-2, которая широко распространена в дендритных клетках плода, но не в дендритных клетках взрослого организма. Они показали, что аргиназа-2 влияет на способность как взрослых, так и эмбриональных Т-клеток продуцировать провоспалительный цитокин TNF-α, который играет роль в активации Т-клеток.

Ginhoux и его коллеги хотят дополнительно изучить эти функциональные различия. Он предполагает, что все типы иммунных клеток способствуют подавлению иммунитета и гомеостазу у развивающегося плода.

«Наша цель – создать одноклеточный атлас иммунной системы плода», – говорит Гинхоукс. «Мы хотим отобразить всю систему на разных этапах развития, чтобы предоставить сообществу полный обзор того, как выглядят иммунная система ранней, средней и поздней плодов».

Джон Трегонинг , разработчик вакцин в британском Имперском колледже, который не участвовал в работе, согласен с тем, что то, что происходит с иммунной системой в конце второго и третьего триместров, является открытым вопросом.

«То, что они сделали, сложно, – рассказывает Трегонинг ученому . Но «существует довольно большой разрыв между [самой старой зародышевой тканью, исследованной в этом исследовании] и рождением». Он добавляет, что изучение иммунного развития у более зрелых плодов будет сложной, если не невозможной, учитывая сложность получения образцов ткани на более поздних этапах развития человека. ,

Несмотря на трудности, потенциальные приложения являются многообещающими. «Теперь, когда мы понимаем, как работает толерантность у плода, можем ли мы применить это к ситуациям у взрослых, где толерантность может быть важной?», – говорит МакКьюн. Он объясняет, что лучшее знание иммунной толерантности плода может помочь избежать осложнений беременности, таких как невынашивание беременности и гестационный диабет, а также дать представление о лечении аутоиммунных заболеваний и избежать иммунного отторжения при пересадке органов и клеточной терапии.

«Некоторые из событий, которые происходят во время развития, могут быть важны» при заболевании взрослых, – говорит Гинхоукс, – «и теперь иммунная система плода является частью этого уравнения».

N. McGovern и др., «Дендритные клетки плода человека способствуют пренатальной иммуносупрессии Т-клеток через аргиназу-2», Nature, doi: 10.1038 / nature22795, 2017.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *