» » Истощение Т-лимфоцитов

Истощение Т-лимфоцитов


Истощение Т-лимфоцитов

Эта микрофотография показывает, как Т-лимфоциты (желтые) атакуют раковую клетку (розовая), которую они узнают по антигенам на ее поверхности. Цель Т-лимфоцитов — предотвратить метастазирование и уничтожить опухоль. Цель же раковых клеток — выжить, для чего им необходимо подавить работу Т-лимфоцитов, в буквальном смысле доведя их до истощения (см. T cell exhaustion). Истощенные Т-лимфоциты уже не способны защитить организм от рака, инфекции или воспалительного процесса.

Т-клетки, или Т-лимфоциты, — важный компонент системы врожденного и адаптивного иммунитета (см. В иммунной системе человека найден аналог химического синапса, «Элементы», 03.08.2018). Они участвуют в борьбе организма с инфекционными заболеваниями и раком. Известны две основные популяции Т-лимфоцитов: Т-хелперы выявляют потенциально опасную цель и презентируют на своей поверхности ее антиген; после этого патоген становится мишенью для Т-киллеров — клеточных убийц, которые уничтожают врагов организма.

На ранних этапах активации Т-лимфоциты работают в полную силу: Т-хелперы узнают своих врагов и активируют В-лимфоциты и Т-киллеры, которые успешно вступают в борьбу. Со временем, однако, происходит истощение Т-лимфоцитов и борьба ослабевает: Т-хелперы перестают узнавать патогены и привлекать другие клетки для борьбы с ними, а Т-киллеры теряют свой цитотоксический потенциал.

Почему же Т-лимфоциты истощаются? Одна из причин — так называемая десенсибилизация (desensitization). Представьте, что вы слышите непрекращающийся шум за окном и не можете ничего с этим поделать. Сначала он будет вас раздражать, а потом вы перестанете обращать на него внимание — это и есть десенсибилизация. То есть повышается пороговый уровень молекул, необходимых для активации Т-лимфоцитов. Т-хелперы, постоянно окруженные раковыми клетками или патогенами, игнорируют вражеские сигнальные молекулы, считая их частью нормального, здорового организма. Такие Т-хелперы уже не способны привлечь другие клетки для борьбы.

Еще один механизм — изменения в клеточной активности Т-хелперов и Т-киллеров. В них снижаются запасы и выработка активных веществ — антиген-презентирующего комплекса у Т-хелперов и молекул, необходимых для борьбы с патогенами, у Т-киллеров: цитокинов интерлейкина-2, гамма-интерферона (см. Interferon gamma), фактора некроза опухолей. Запускаются молекулярные каскады цитотоксического Т-лимфоцит-ассоциированного белка 4 (CTLA-4) и белка программируемой клеточной гибели-1 (PD-1), которые подавляют активность Т-лимфоцитов и приводят к их гибели. Изменения в клеточной активности Т-лимфоцитов происходят из-за того, что: а) при хроническом заболевании они постоянно находятся в активированном состоянии, без отдыха и возможности восстановить запас активных молекул; б) их работу активно подавляют раковые клетки (см. рисунок ниже).


Истощение Т-лимфоцитов

Раковая клетка экспрессирует молекулы белков CD80 и PD-L1, которые взаимодействуют с рецепторами CTLA-4 и PD-1 и запускают молекулярные каскады дисфункции и клеточной гибели в Т-лимфоцитах. Фото с сайта medicalxpress.com, с изменениями


Вообще, феномен истощения во многом сходен с преждевременным клеточным старением: и стареющие (senescent), и истощенные Т-лимфоциты не экспрессируют белок CD28, из-за чего теряют способность к активации после взаимодействия с антигеном, а также не способны синтезировать цитокины для борьбы с инфекциями или раком и привлечения других иммунных клеток. Т-лимфоциты, измотанные затянувшейся (и безуспешной) борьбой и коварными атаками раковых клеток, постепенно перестают сопротивляться. Истощенность Т-лимфоцитов — одна из главных причин неспособности организма бороться с многочисленными формами рака и хроническими инфекциями, такими как вирус гепатита В и С или иммунодефицита человека (ВИЧ).

Однако есть и хорошая новость. Истощение Т-лимфоцитов обратимо, и современные методы лечения рака и хронических инфекций направлены на их оживление. Для этого применяются разнообразные ингибиторы, блокирующие каскады CTLA-4 и PD-1, а также иммуностимуляторы. Подобные ингибиторы прошли успешные клинические испытания при лечении меланомы, ходжкинской лимфомы, немелкоклеточной карциномы легкого и других видов рака.

Интересно, что иногда истощение Т-лимфоцитов, напротив, оказывается благоприятным для пациента. Любая процедура трансплантации органов, например пересадка донорской почки или сердца, запускает иммунный ответ и активацию Т-лимфоцитов реципиента. Как только они истощаются, риск отторжения трансплантатов снижается и пациент переходит в фазу выздоровления. Также феномен истощения играет положительную роль в аутоиммунных и воспалительных заболеваниях. Исследования роли истощенных Т-лимфоцитов и их терапевтического применения активно развивается, и мы ждем дальнейших научных и медицинских прорывов в этой сфере.

Фото с сайта dailymail.co.uk, фотография сделана с помощью сканирующего электронного микроскопа, увеличение: 2600x.

О Т-лимфоцитах см. также:
Т-лимфоциты: путешественники и домоседы, «Природа» №2, 2016.

Марина Духинова

25 июль 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Остеоцит в искусственном матриксе

На этой фотографии, сделанной при помощи сканирующего электронного микроскопа, запечатлен черепной остеоцит — клетка костной ткани позвоночных животных...

Децеллюляризованное сердце

На фото изображено сердце свиньи, прошедшее децеллюляризацию — очистку органа от всех клеток, в результате которой остается пустой «каркас» из внеклеточного матрикса, полностью сохраняющий свою
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Земляне наблюдали частичное лунное затмениеНейрохимическая гипотеза происхождения человекаТемная материя пока никого не убила – и это дает нам информацию о ее природеПреимущества покупки в интернет магазинеНеобходимость косметологического оборудования для салонов красотыОгромный астероид едва не столкнулся с ЗемлейРентгеновский телескоп eROSITAМуравей-зомби