Обычно ученые делят иммунную систему на две категории: врожденный иммунный ответ и адаптивный иммунный ответ. Адаптивный иммунный ответ знаком большинству людей из-за его роли в обеспечении долгосрочной защиты от болезней, например, когда вакцина запускает иммунную систему, чтобы «запомнить» конкретную угрозу и выработать устойчивый ответ, если этот патоген в более позднем возрасте бросит вызов этому патогену. .Врожденная иммунная система старше с точки зрения эволюции и обычно считается реагирующей на непосредственные угрозы со стороны патогенов или других чужеродных организмов. Но за последние несколько лет, основываясь на исследованиях растений и беспозвоночных, ученые начали подозревать, что врожденный ответ также имеет форму «памяти», что усложняет разделение иммунной системы на две четкие категории. «Врожденная иммунная система обычно рассматривается как быстрый, обычно неспецифический широкий ответ на первоначальную инфекцию, при которой отсутствует иммунологическая память», — говорит Крамер. «Но исследования тренированного иммунитета показывают, что, возможно, это не так, и это не только смена парадигмы, но и потенциально имеет прямое отношение к лечению и профилактике многих заболеваний».
В 2011 году исследователи из Нидерландов, в том числе Михай Нетеа, доктор медицинских наук, старший автор новой статьи в журнале Science, придумали термин «тренированный иммунитет» для обозначения иммунных ответов, которые включают иммунологическую память, происходящую от клеток, связанных с врожденным иммунитетом. система. Тренированный иммунитет способен обеспечить неспецифическую защиту от вторичных инфекций. Однако механизмы инициирования и поддержания тренированного иммунитета остаются неясными. Недавние исследования показали, что эпигенетические изменения происходят в клетках врожденного иммунитета при воздействии определенных патогенов или их антигенов и являются важной характеристикой тренированного иммунитета.
Но конкретные гены и биохимические пути, связанные с обученными клетками, были неизвестны.В статье Science исследователи сообщают, что изменения в метаболизме являются важной движущей силой фенотипа тренированного иммунитета. Эксперименты по эпигенетическому профилированию выявили, что гены, участвующие в метаболизме глюкозы, имеют решающее значение для тренированного иммунитета. Крамер и Шепердсон стали участвовать в исследовании из-за своей работы над HIF1? и врожденный иммунный ответ на грибки.
HIF1? представляет собой белок, который действует как фактор транскрипции для генов, участвующих в метаболизме, среди других генов.Использование мышей, у которых HIF1? ген был удален из клеток врожденной иммунной системы, Крамер и Шепердсон проверили гипотезу о том, что изменения в метаболизме, частично опосредованные через HIF1? пути, были критически важны для тренированного иммунитета. Сначала они подвергли мышей воздействию грибкового полисахаридного антигена, бета-глюкана, который вызывает тренированный иммунный ответ, а затем провоцировали мышей бактериальным патогеном, который может вызвать сепсис. Нормальные мыши были защищены от патогена обученным иммунным ответом, но мыши без HIF1? не были защищены, что указывает на отсутствие HIF1? препятствовал тренированному иммунному ответу и защите от вторичной инфекции. «Это был критический набор экспериментов для исследования, поскольку они проводились in vivo на целом животном, у которого отсутствовал HIF1?
В ключевых эффекторных клетках тренированного иммунитета», — говорит Крамер.Эти результаты имеют потенциальное значение как для профилактики и лечения воспалительных заболеваний, так и для усиления иммунного ответа на патогены в ситуациях, когда иммунная система не функционирует должным образом.
Следующим шагом в этом направлении исследований, по словам Крамера, будет идентификация генов, стоящих ниже по течению от HIF1? критически важен для обученного фенотипа, который может стать жизнеспособной конкретной мишенью для терапевтического развития. «Если мы сможем выяснить эти основные механизмы, мы сможем повысить эффективность вакцин», — говорит он. И, добавляет он, возможно, пришло время переосмыслить традиционное понимание иммунной системы.
