Иммунный ответ, процесс, с помощью которого адаптивная иммунная система реагирует на чужеродные вещества и клетки и устраняет их, зависит от сложного взаимодействия между несколькими различными типами клеток. Так называемые дендритные клетки, которые распознают и усваивают инвазивные патогены, играют решающую роль в этом процессе. Внутри дендритных клеток белки захватчика, включая те («антигены»), которые отличают его от клеток-хозяев, распадаются на короткие фрагменты и отображаются на поверхности клетки в сочетании со специфическим связывающим белком.
Чужеродные антигены, экспонируемые на дендритных клетках, в свою очередь, предупреждают другой класс иммунных клеток, называемых Т-клетками, об активной атаке захватчика, эффективно индуцируя иммунный ответ на этот специфический патоген. Команда под руководством профессора Томаса Брокера, директора Института иммунологии LMU, теперь показала, что макрофаги, которые функционируют как первая линия защиты в врожденной иммунной системе, также могут представлять антигены Т-клеткам, тем самым раскрывая ранее неизвестную роль. для макрофагов в индукции адаптивных иммунных ответов.
Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).«До сих пор предполагалось, что дендритные клетки считаются, по сути, единственным типом клеток, ответственным за презентацию антигена в иммунной системе. Теперь мы обнаружили, что макрофаги также могут выполнять эту работу.
Мало того, что в определенных ситуациях они может быть более эффективным, чем дендритные клетки », — говорит Томас Брокер.Использование фильтрующей роли макрофаговДендритные клетки представляют антигены так называемым цитотоксическим Т-лимфоцитам (CTL), если они были напрямую инфицированы, но они также могут захватывать и отображать антигены из других клеток.
Этот тип непрямого представления антигена называется перекрестным представлением. «Итак, теоретически дендритные клетки могут быть ответственны за индукцию всех основанных на CTL ответов, независимо от того, инфицированы они сами или нет. Но значение перекрестной презентации горячо обсуждается в литературе», — говорит Брокер.В своем исследовании Брокер и его команда использовали несколько антигенов, которые были специально нацелены на макрофаги и обрабатывались ими, но не могли напрямую поглощаться дендритными клетками. Они смогли продемонстрировать, что каждый антиген, тем не менее, вызывает нормальный иммунный ответ в модельной системе мышей и даже в линии мышей, в которой дендритные клетки отсутствуют вообще.
Дальнейшие эксперименты показали, что целевые макрофаги действительно способны вызывать более комплексную иммунную реакцию, чем дендритные клетки с перекрестным представлением. Они активировали Т-клетки, специфичные для всех представленных антигенсвязывающих сайтов (так называемых эпитопов), тогда как перекрестная презентация дендритными клетками стимулирует только те Т-клетки, которые распознают иммунодоминантные, то есть наиболее эффективные эпитопы.
Макрофаги обычно являются первыми иммунными клетками в организме, которые вступают в контакт с вторгающимися патогенами. «Макрофаги естественным образом функционируют как фильтры; они поглощают все, что может быть вредным для организма. И наше исследование показывает, что, в отличие от дендритных клеток с перекрестным праймированием, они способны продуцировать и представлять все эпитопы, приматывающие Т-клетки, которые мы тестировали.
Таким образом, макрофаги вызывают полный иммунный ответ. Эти наблюдения показывают, что значение перекрестного представления дендритными клетками было переоценено », — говорит Брокер.Новые результаты актуальны для разработки стратегий иммунизации. «Доклинические испытания уже проводятся с вакцинами, которые предназначены для активации определенных наборов дендритных клеток. Но слабые эпитопы важны для широко направленного иммунного ответа, потому что они могут потенциально распознавать, например, мутантные варианты вирусов.
Перекрестное праймирование дендритных клеток не могут индуцировать слабоантигенные эпитопы, как показывает наше исследование. Наши результаты показывают, что может иметь больше смысла напрямую манипулировать макрофагами, потому что они стимулируют более широкий иммунный ответ », — говорит Брокер.