Tieto dve populácie sú podobné mravcom robotníkom a vojakom, hrať rôzne úlohy v závislosti od ich kontextu.
Populácia imunitných buniek „pracovného mravca“ sa prirodzene nachádza v čreve a pomáha udržiavať zdravú výstelku čriev. Druhá populácia sa spustí v reakcii na infekciu patogénom. Podobne ako mravce vojaka, tieto imunitné bunky sú povolané na pomoc v boji proti infekcii, cestovanie z lymfatických uzlín - kde sa vytvárajú - do čreva a iných častí tela, aby napadli invázne patogény. Aj keď sú nevyhnutné v boji proti infekcii, tieto bunky môžu spôsobiť nadmerný zápal.
Štúdiom rozdielov medzi týmito dvoma bunkovými populáciami u myší multidisciplinárny výskumný tím odhalil potenciálne spôsoby, ako sa zamerať na bunky súvisiace s imunitnými zápalovými ochoreniami, pričom šetrí tie, ktoré pomáhajú udržať črevo zdravé.
"Naše zistenia môžu pomôcť zaistiť, aby budúce terapie zápalových ochorení zameraných na tieto bunky neúmyselne nepoškodili domácu črevnú populáciu dôležitú pre zdravie čriev," “hovorí Gitta Stockinger, Vedúci skupiny Crick a hlavný autor príspevku.
Výsledky môžu tiež vysvetliť, prečo pokusy o zacielenie molekúl uvoľnených týmito bunkami boli úspešné pri zápalových stavoch postihujúcich kožu (ako je psoriáza) a nervový systém (ako je roztrúsená skleróza), ale zlyhali pri črevne špecifických stavoch, ako je Crohnova choroba.
Bunky T pomocníka 17 (Th17) majú známu úlohu pri zápalových poruchách, ale tiež pomáha udržiavať črevnú výstelku zdravú. Predchádzajúce štúdie pokúšajúce sa rozlíšiť tieto dve funkcie študovali bunky Th17 izolovane v kultivačných miskách, neschopnosť napodobniť komplexnú biológiu imunitného systému a mikrobiómy vo vnútri tela.
V tejto štúdii, vedci z Crick and King's College London skúmali bunky Th17 u myší aktivované buď neškodnými mikróbmi bežne prítomnými v čreve (črevná flóra), alebo črevný patogén ekvivalentný typu E.coli u ľudí. Použili geneticky modifikované myši, v ktorých sú aktivované bunky Th17 fluorescenčne označené, ich označenie na ďalšiu analýzu.
Bunky Th17 aktivované črevnou flórou si zachovali svoju funkciu ochrannej bariéry a nespôsobovali zápal. Naproti tomu bunky Th17 aktivované patogénom energicky uvoľňovali prozápalové signály a spôsobovali rozsiahly zápal.
Aby sa ukázalo, že tieto dve populácie sú v čreve odlišné, tím nakazil patogénom myši Th17 aktivované črevnou flórou a použil liek na zablokovanie pohybu všetkých nových buniek Th17 do čreva. Analyzované bunky Th17 boli nezápalové, potvrdzujúce, že rezidentné Th17 sú odlišné od buniek Th17 aktivovaných patogénom a majú v tele inú úlohu. Avšak, blokovanie invázie bojovníkových buniek Th17 do čreva zabránilo myšiam úspešne bojovať s infekciou.
„Bunky Th17 majú v tele mnoho úloh - a potrebujeme ich na boj proti infekcii a na udržanie zdravia čriev. "hovorí Gitta." Akákoľvek liečba zápalových ochorení by musela tlmiť abnormálny útok buniek Th17 na zdravé tkanivá, bez toho, aby spôsoboval tráviace komplikácie alebo neschopnosť bojovať proti choroboplodným zárodkom. “
Počítačová analýza skupiny Saeeda Shoaieho na King's College London, v kombinácii s analýzou bunkovej biológie skupinou Maxa Gutierreza v Cricku, odhalilo, že tieto dve bunkové populácie metabolizujú živiny odlišne. Bunky Th17 aktivované flórou mali minimálnu metabolickú aktivitu, podobné tým z imunitných buniek, ktoré zostávajú spiace, kým nepotrebujú reagovať. Naproti tomu bunky Th17 aktivované patogénom boli veľmi metabolicky aktívne, vykazujúci metabolický profil typický pre bunky, ktoré spôsobujú zápal.
Rozdiely, ktoré sme zistili v metabolizme týchto dvoch bunkových populácií, nám poskytujú novú príležitosť selektívne zacieliť na patogénne bunky, pričom ponechajte tých, ktorí žijú v čreve, nedotknutí. To by mohlo tvoriť základ úspešnejšej liečby Crohnovej a iných stavov, kde zacielenie buniek Th17 v čreve môže skutočne zhoršiť príznaky. “
Sara Omenetti, Crick postdoc a prvý autor príspevku