Диабет 1 типа является аутоиммунным заболеванием: иммунная система организма по ошибке атакует собственные клетки, что приводит к неспособности производить достаточно инсулина для регулирования уровня глюкозы в крови. Теперь неожиданное открытие о том, как эти иммунные клетки работают на атомном уровне, может предоставить возможности для исследования новых механизмов, способных сократить несоответствующий иммунный ответ у пациентов с диабетом 1 типа.Когда микроорганизмы, такие как бактерии и вирусы, вторгаются в организм, иммунная система вызывает реакцию, гарантирующую, что они будут поглощены и уничтожены. Центральным в этом ответе является взаимодействие на молекулярном уровне между поверхностными рецепторами лейкоцитов (Т-клеток) и иммунными молекулами, известными как главный комплекс гистосовместимости (MHC).
По сути, клетка сигнализирует Т-клетке о том, что она инфицирована, и Т-клетки начинают широкую иммунную атаку в области инфекции.До сих пор предполагалось, что рецепторы Т-клеток (TCR) должны связываться с MHC в определенной ориентации, чтобы вызвать сигнал для иммунной системы. Команде исследователей под руководством профессора Джейми Россджона из Университета Монаша удалось перевернуть современную иммунологию с ног на голову, впервые продемонстрировав, что TCR могут связываться с полностью обратной ориентацией — по сравнению со всеми ранее изученными рецепторами.Используя национальный синхротрон, команда исследовала TCR, связанные с определенным типом Т-лимфоцитов — регуляторными Т-лимфоцитами (Treg), которые предотвращают атаку организма на собственные инсулин-продуцирующие клетки. «Нам нравится называть Treg-клетки« миротворческими ». Они останавливают воспалительную реакцию (после того, как инфекция устранена) и ложные сигналы тревоги, которые возникают при аутоиммунных заболеваниях.
При диабете 1 типа этих миротворческих клеток недостаточно, и поэтому иммунная система продолжает атаковать и разрушать клетки, секретирующие инсулин », — говорит доктор Хью Рид, соавтор статьи, опубликованной в Nature Immunology.« Наши атомные снимки показывают что TCR все еще функционируют, когда они взаимодействуют с MHC в совершенно другой ориентации ».Считается, что у людей с диабетом 1 типа меньше миротворческих ячеек. Это впоследствии вызывает бесполезный иммунный ответ в поджелудочной железе, где вырабатывается белок инсулина. Используя фрагмент этого белка и молекулу MHC, исследователи стимулировали производство миротворческих клеток, необходимых пациентам с диабетом 1 типа, и вместе с сотрудниками Тони Тиганисом из Университета Монаша и Барта Роэпа из Лейденского университета обнаружили, что Несмотря на обратный способ связи, клетка все еще подавляла атакующий ответ в присутствии инсулина.
Эта «фиксированная» ориентация распознавания TCR всегда объяснялась естественным отбором в рамках эволюции иммунной системы. и иммунологи твердо убеждены в том, что для активации Т-клеток они должны «стыковаться» таким образом. Оспаривание этого общепринятого понимания фиксированной ориентации TCR предполагает, что все типы Т-клеток могут быть способны связываться с MHC совершенно разными способами.Их выводы бросают вызов устоявшимся взглядам и открывают много интересных возможностей для дальнейших исследований. Особый интерес представляет то, что, несмотря на обратную ориентацию TCR, клетки Treg все еще функционируют, подавляя иммунный ответ, когда это необходимо.
«Теперь мы собираемся определить больше взаимодействий TCR-MHC одного и того же подмножества регуляторных Т-клеток и сравнить их с другими T-клеточными взаимодействиями TCR-MHC, происходящими от воспалительных Т-клеток», — говорит Рид.