Специализированные клетки поддерживают здоровое течение беременности

Во время беременности специализированные иммунные клетки организма должны научиться распознавать плод как часть себя, чтобы не атаковать его.

Иммунная система обычно защищает организм от таких захватчиков, как инфекции и рак. Но как именно она знает, что атаковать, а что оставить в покое? Как она учится не нападать на собственные органы и ткани, а в случае беременности - на развивающийся плод?

Плод имеет общее кровоснабжение и иммунную систему со своей матерью, что создает уникальные проблемы - плод генетически отличается от матери, а также развивает специализированные органы, такие как плацента, которые могут показаться чужеродными для иммунной системы матери. То, как ее система учится не атаковать плод и плаценту, невероятно важно для понимания беременности и ее распространенных осложнений, таких как выкидыш.

Ученые уже много лет пытаются понять более базовую версию этого вопроса: Как иммунная система вообще учится тому, что атаковать, а что нет?

В процессе, известном как иммунное самообразование, который происходит в органе под названием тимус, специализированные "клетки-воспитатели" учат развивающиеся иммунные клетки тому, что не следует атаковать, демонстрируя разнообразный набор собственных белков организма. По сути, этот процесс учит иммунные клетки тому, что представляет собой "я". Этим клеткам-воспитателям требуется уникальный белок, называемый аутоиммунным регулятором, или Aire, для обучения полному учебному плану собственных белков организма, а мутации в Aire приводят к разрушительному аутоиммунному заболеванию.

Ранее исследователи обнаружили новый класс клеток-воспитателей, живущих вне тимуса, преимущественно в лимфатических узлах и селезенке, которые производят тот же белок Aire. Они назвали их экстратимическими Aire-экспрессирующими клетками, или eTACs, и предположили, что они могут служить своего рода "непрерывным образованием" для иммунной системы. Наше новое открытие заключается в том, что eTACs необходимы для защиты беременности, поскольку они учат иммунную систему матери не атаковать плод и плаценту как нечто чужеродное. Это исследование, проведенное на мышах, которых мы сконструировали таким образом, чтобы они могли удалять клетки, экспрессирующие Aire, показывает, что в отсутствие eTACs иммунная система матери становится чрезмерно активной и атакует беременность.

Такие осложнения беременности, как выкидыш, встречаются часто, но их причина часто остается загадкой. Понимание того, как иммунная система защищает беременность, может помочь ученым и врачам лучше определить и, возможно, предотвратить или вылечить больше таких осложнений беременности.

В более широком смысле, понимание того, какую роль играют клетки, экспрессирующие экстратимический Aire, в иммунном самообразовании, может иметь значение для широкого спектра заболеваний. В то время как тимус и его клетки-воспитатели сокращаются и отмирают во время нормального развития, eTACs циркулируют по организму в течение всей жизни человека. Если исследователи смогут понять их биологию и функции, врачи смогут лечить аутоиммунные заболевания, такие как ювенильный диабет, рак, который ускользает от иммунного обнаружения, и трансплантацию органов, отторгнутых иммунной системой. Например, было бы революционным, если бы можно было переписать учебный план иммунной системы, чтобы она приняла новый орган так же, как она принимает плод.

Первоначальное исследование показало, что eTACs необходимы для поддержания здоровой беременности путем сдерживания иммунной системы матери, но как именно они это делают, остается загадкой. Также неизвестна точная роль, которую белок Aire играет в этом процессе и в этих клетках. Также пока не известно, играют ли eTACs роль в других заболеваниях, таких как рак и ювенильный диабет, которые также связаны с самораспознаванием иммунной системы. Мы надеемся, что, поняв основы того, как иммунная система обучается, мы сможем использовать эти знания для тонкой настройки иммунного самообучения, чтобы в конечном итоге лечить широкий спектр заболеваний.