Rewolucyjne komórki T: Organizm przygotowuje się na infekcje już na wczesnym etapie!

Rewolucyjne komórki T: Organizm przygotowuje się na infekcje już na wczesnym etapie!

Badacze Uniwersytet Techniczny w Monachium (TUM) i Helmholtz Monachium odkryli niedawno w kompleksowym badaniu, że organizm ludzki przygotowuje się na potencjalnie poważny postęp choroby nawet na początku niepowikłanych infekcji. Odkrycie to może mieć daleko idące implikacje w leczeniu chorób.

Tradycyjnie uważano za pewne, że specjalne limfocyty T, odpowiedzialne za zwalczanie patogenów, powstają jedynie w przypadku przewlekłych i ciężkich infekcji oraz w nowotworach. Jednak nowe badania pokazują, że nawet we wczesnych stadiach umiarkowanej choroby organizm przygotowuje podtypy komórek T, które są podatne na wyczerpanie. Limfocyty T odgrywają kluczową rolę w kontrolowaniu odpowiedzi immunologicznej i zwalczaniu patogenów. W badaniu Dietmar Zehn, profesor fizjologii i immunologii zwierząt na TUM i ostatni autor, wyjaśnił, że niektóre z tych podtypów zmniejszają lub nawet zatrzymują swoją aktywność w miarę postępu choroby. Na pierwszy rzut oka można to postrzegać jako funkcję ochronną, ponieważ zapobiega uszkodzeniom spowodowanym długotrwałymi chorobami.

Wyczerpanie limfocytów T i jego przyczyny

Niemniej jednak wyczerpanie limfocytów T stwarza również znaczne ryzyko, szczególnie w leczeniu poważnych chorób, takich jak rak. W tym kontekście zespół badawczy kierowany przez Martina Vätha z Uniwersytet Juliusza Maksymiliana w Würzburgu

Optymalizacja metabolizmu komórkowego może zwiększyć trwałość i funkcjonalność komórek T. Szczególnie interesujące są odkrycia, że ​​nadekspresja transportera mitochondrialnego kluczowego dla produkcji trifosforanu adenozyny (ATP) może zmniejszyć zmęczenie. Obecne terapie, takie jak komórki CAR-T, okazały się już skuteczne w leczeniu białaczki i chłoniaka, ale miały ograniczony sukces w przypadku guzów litych, co jest również powiązane z wyczerpaniem komórek T.

Badania i perspektywy na przyszłość

Opracowano nowy model genetyczny w celu analizy związku między metabolizmem mitochondriów a utratą funkcji limfocytów T. W eksperymentach tych wyłączony został mitochondrialny transporter fosforanów (SLC25A3), co doprowadziło do paraliżu oddychania komórkowego i aktywacji alternatywnych szlaków metabolicznych. Adaptacja ta powoduje zwiększone powstawanie rodników tlenowych, co hamuje degradację czynnika transkrypcyjnego HIF-1-alfa. Akumulacja HIF-1-alfa w jądrze komórkowym z kolei przyspiesza wyczerpanie komórek T.

Odkrycie tych nowych mechanizmów regulacyjnych między oddychaniem komórkowym a funkcją limfocytów T nazywane jest „metabolicznym punktem kontrolnym” i oferuje nowe podejście do leczenia chorób. Przyszłe badania powinny podkreślić wpływ mitochondrialnego oddychania komórkowego na programowanie epigenetyczne limfocytów T, biorąc także pod uwagę warunki środowiskowe, takie jak zawartość składników odżywczych i nasycenie tlenem. Prace te w dużej mierze przeprowadzono w laboratorium Martina Vätha i były wspierane finansowo przez Niemiecką Fundację Badawczą (DFG).

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki wszystkich wysiłków badawczych TUM i Uniwersytetu w Würzburgu stanowią ważny krok w zrozumieniu układu odpornościowego. Odkrycia te mogą być nie tylko ważne dla opracowania nowych procedur diagnostycznych i terapii, ale także zasadniczo zmienić nasze rozumienie reakcji organizmu na infekcje.