Czy leczenie tych komórek odpornościowych może wyleczyć IBD?
Naukowcy z University of Alabama w Birmingham odkryli, że w układzie odpornościowym istnieje odrębna grupa komórek, które indukują i utrwalają stan zapalny jelit.
Uważają, że komórki, rodzaj efektorowych limfocytów T CD4, mogą służyć jako cele dla nowych metod leczenia łagodzenia - a nawet leczenia - nieswoistego zapalenia jelit (IBD).
Odkrycia wskazują również na możliwość, że komórki mogą być przyczyną innych zaburzeń, w których układ odpornościowy atakuje zdrowe tkanki, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów i cukrzyca typu 1.
Artykuł do studium na temat ich pracy został opublikowany w Journal of Experimental Medicine.
„Mamy nadzieję”, mówi starszy autor badań Laurie E. Harrington, profesor nadzwyczajny biologii komórkowej, rozwojowej i integracyjnej, „gdybyśmy mogli leczyć te komórki, to byłoby to lecznicze”.
Choroba Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego
IBD to długotrwała choroba, w której w przewodzie pokarmowym lub jelitach dochodzi do stanu zapalnego spowodowanego ciągłym atakiem układu odpornościowego.
Istnieją dwa główne typy nieswoistego zapalenia jelita grubego: wrzodziejące zapalenie jelita grubego, w którym występuje głównie stan zapalny okrężnicy; i choroba Leśniowskiego-Crohna, w której stan zapalny może wystąpić w dowolnym miejscu przewodu pokarmowego między ustami a odbytem.
U około 3 milionów dorosłych w Stanach Zjednoczonych zdiagnozowano nieswoiste zapalenie jelit na pewnym etapie ich życia.
Objawy IBD obejmują: pilną potrzebę pójścia do łazienki, biegunkę i krwawienie z odbytu, zaparcia, które mogą prowadzić do niedrożności jelit oraz skurcze i bóle brzucha.
IBD nie należy mylić z zespołem jelita drażliwego, w którym uszkodzenie jelit nie jest spowodowane stanem zapalnym, oraz celiakią, która jest wywoływana przez określoną reakcję na gluten.
Autoimmunizacja i stany zapalne
Chociaż naukowcy wiedzą, że IBD jest chorobą autoimmunologiczną spowodowaną wadliwą odpowiedzią immunologiczną, dokładna natura zaangażowanych komórek i mechanizmy działania pozostają niejasne.
Układ odpornościowy ssaka zawiera bardzo szeroką gamę i liczbę komórek, które komunikują się ze sobą za pomocą skomplikowanej sieci sygnałów.
W „normalnych” warunkach układ odpornościowy namierza i eliminuje patogeny, takie jak wirusy i bakterie, które mogą szkodzić organizmowi, zanim będą miały na to szansę. A kiedy patogeny zostaną całkowicie usunięte, ataki immunologiczne ustają.
Ale czasami proces może się nie udać, a układ odpornościowy atakuje własne komórki osobnika, jakby były patogenami.
Ten typ odpowiedzi nazywany jest autoimmunizacją i może prowadzić do trwałego stanu zapalnego i choroby. Musimy się wiele dowiedzieć o tym, jak działa autoimmunizacja na poziomie komórkowym i molekularnym.
Prof. Harrington i jej koledzy zauważają na przykład, że chociaż limfocyty T CD4 „są przyczynowo związane z autoimmunologicznymi i przewlekłymi chorobami zapalnymi”, nie wiemy, które cechy komórek są w to zaangażowane.
Badania nad IBD wykazały, że limfocyty T CD4 wytwarzają wysokie poziomy cząsteczki sygnałowej zwanej interferonem-gamma w jelicie objętym stanem zapalnym, ale nie są one jednoznaczne co do roli tej cząsteczki.
Komórki T CD4
Komórki odpornościowe powstają w szpiku kostnym z niezróżnicowanych komórek zwanych komórkami macierzystymi, które mogą dzielić się i dojrzewać do praktycznie każdego rodzaju działających komórek odpornościowych. Komórki macierzyste mają również zdolność ciągłego podziału.
W miarę różnicowania komórki macierzyste przechodzą przez etap komórek progenitorowych. Komórki progenitorowe są podobne do komórek macierzystych, ponieważ ich los nie jest jeszcze ustalony, ale istnieje ograniczenie co do tego, ile razy mogą się dzielić.
Efektorowe komórki T CD4 to niedojrzałe komórki odpornościowe, które na początku były komórkami macierzystymi, ale zatrzymały się na etapie prekursora. Mogą różnicować się w kilka typów działających komórek odpornościowych. Jednym z nich jest komórka pomocnicza T, która została powiązana z nieswoistym zapaleniem jelit.
Korzystając z mysiego modelu zapalenia jelita grubego, prof. Harrington i jej zespół zidentyfikowali „odrębną populację efektorowych limfocytów T CD4, które są w stanie zarówno podtrzymywać, jak i wywoływać zapalenie jelit”.
Kiedy naukowcy przeszczepili je zdrowym myszom, komórki wyzwoliły i utrwaliły stan zapalny.
Cechy komórek macierzystych
Kiedy naukowcy przeanalizowali sygnaturę genetyczną efektorowych komórek T CD4, które wywoływały zapalenie okrężnicy, odkryli, że mają one pewne cechy komórek macierzystych. Podpis ten był „zgodny” z samoodnową i zdolnością do ucieczki przed zaprogramowaną śmiercią komórki znaną jako apoptoza.
Naukowcy odkryli również, że podobnie jak komórki macierzyste, efektorowe komórki CD4 T stale uzupełniały „komórki produkujące interferon-gamma w jelicie objętym stanem zapalnym”.
W końcowym zestawie eksperymentów zidentyfikowano enzym zwany glikozylotransferazą, który wydaje się włączać te cechy komórek macierzystych w efektorowych limfocytach T CD4.
„Uważamy, że te komórki mogą być w wielu chorobach auto-zapalnych”.
Prof. Laurie E. Harrington
