Несмотря на гиперактивную иммунную систему, люди с волчанкой могут испытывать трудности в борьбе с бактериальными инфекциями. Моя команда и я обнаружили, что этот парадокс может объясняться тем, что хроническое воспаление подталкивает их иммунные клетки к неверному типу реакции.
Чтобы понять, почему гиперактивная иммунная система всё же не может справиться с бактериальной инфекцией, мы сосредоточились на нейтрофилах — белых кровяных клетках, которые одними из первых реагируют, когда бактерии попадают в организм. Нейтрофилы могут выпускать сети из ДНК и антимикробных белков, называемые нейтрофильными внеклеточными ловушками, или NETs, которые способны захватывать бактерии, ограничивать их распространение и убивать их.
Нейтрофильные внеклеточные ловушки (стрелка на изображении C) захватывают патогены в организме для уничтожения. Изображение A показывает бронхиолу в лёгких, инфицированную грибком Candida albicans, а изображение B увеличивает область, обведённую рамкой.
Urban et al/PLoS Pathogens, CC BY-SA
Учёные часто обсуждают эти ловушки так, будто они все одинаковы, но организм может производить NETs через разные пути, и работают они не одинаково хорошо.
Например, здоровые нейтрофилы, реагирующие на инфекцию Staphylococcus aureus, могут чувствовать лактат — химический побочный продукт, производимый бактериями. Этот сигнал помогает запустить у нейтрофилов высвобождение типа NET, который служит ловушкой, богатой антибактериальными белками, но также убивает сам нейтрофил.
При волчанке моя команда и я обнаружили, что воспалительные молекулы interfere с этой антибактериальной реакцией у мышей. Эти сигналы снижали уровень белка, необходимого для восприятия бактериального лактата. В то же время другая воспалительная молекула подталкивала нейтрофилы к другой форме NET, которую они могли высвободить быстрее, щадя нейтрофил, но менее эффективно убивая бактерии.
Результат — не слабая иммунная система, а высокоактивный, но неверно направленный иммунный ответ.
Почему это важно
Волчанку обычно описывают как аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система атакует собственные ткани организма. Но серьёзные инфекции также являются серьёзной проблемой для людей с волчанкой. Часть этого риска связана с лекарствами, подавляющими иммунную систему, но само заболевание тоже может изменять работу иммунных клеток.
Наши findings помогают объяснить, почему больше воспаления не обязательно означает лучшую защиту от инфекции. Значение имеют тип и timing иммунного ответа.
Мы также обнаружили, что treatments, currently used for lupus, могут корректировать specific defects в этих путях нейтрофилов. Наши результаты не показывают, что люди, принимающие стандартные методы лечения волчанки, будут иметь меньше инфекций, но они предполагают, что существующие терапии могут исправлять иммунные дефекты, которые могут способствовать восприимчивости к инфекции.
Что всё ещё неизвестно
Иммунная система сложнее, чем один тип клеток или один ответ. Хотя мы обнаружили, что стандартные методы лечения волчанки уменьшали количество бактерий в нескольких органах у мышей, предрасположенных к волчанке, они не значительно улучшали выживаемость по сравнению с нелеченными мышами. Другие иммунные клетки, повреждение тканей и дополнительные особенности волчанки, вероятно, вносят вклад в плохие исходы при инфекции.
Также продолжается дискуссия о том, что на самом деле делают нейтрофильные внеклеточные ловушки при волчанке. Некоторые исследования показали, что нарушение путей, необходимых для образования NETs, не обязательно улучшает течение волчанки, что ставит под сомнение идею о том, что простое увеличение количества NETs движет заболевание.
Волчанка может вызывать физически и эмоционально болезненные симптомы.
Наши findings предполагают, что то, какой именно тип NET производят нейтрофилы и при каких обстоятельствах, может быть более важным вопросом для волчанки. Во время инфекции нейтрофилы при волчанке могут производить тип NET, который менее эффективен в убийстве бактерий, но всё ещё высвобождает воспалительный материал. Это сочетание плохого контроля инфекции вместе с неадекватным воспалительным ответом может усугублять волчанку.
Моя команда и я сейчас сосредоточены на понимании того, как разные типы NETs влияют на аутоиммунное заболевание и инфекцию. Вместо того чтобы рассматривать все NETs как один и тот же ответ, мы хотим определить, как генерируются разные NETs, что они содержат и являются ли конкретные их виды защитными или вредными в разных контекстах.
Понимание того, как волчанка меняет тип NET-ответа, производимого во время инфекции, может помочь объяснить, почему активность заболевания, риск инфекции и ответ на лечение различаются among patients.
The Research Brief — это короткий рассказ об интересной академической работе.
Источники и дополнительные материалы
Источник: The Conversation — материал основан на исследовании, опубликованном в PLoS Pathogens (Urban et al., CC BY-SA).
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий