Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили новую популяцию нейтрофилов, которые являются рабочими лошадками для борьбы с инфекциями в организме. Эти клетки обладают повышенной способностью убивать микробов и, таким образом, лучше контролируют инфекцию.
Нейтрофилы, наиболее распространенный тип белых кровяных телец в организме, долгое время считались первыми реагентами, убивающими грибки, бактерии и другие патогены. В исследовании, опубликованном в февральском выпуске журнала Nature Immunology, исследователи Case Western Reserve объясняют, что они обнаружили механизм действия недавно обнаруженной популяции нейтрофилов. Субпопуляция нейтрофилов продуцирует цитокин под названием интерлейкин 17 (IL-17) для регулирования реакции организма на инфекцию; однако было обнаружено, что те же клетки обладают повышенной активностью по уничтожению микробов.
Эти клетки могут вести себя как палка о двух концах, поскольку, хотя они обладают повышенной способностью контролировать инфекцию, они также могут вызывать воспаление, которое приводит к повреждению тканей, и в настоящее время проводятся дальнейшие исследования по регулированию этой активности.
Исследователи из Департамента офтальмологии и визуальных наук показали, что нейтрофилы являются первыми клетками, которые, как было обнаружено, производят и реагируют на IL-17, белок-мессенджер, который стимулирует воспалительную реакцию в месте инфекции и может привлекать дополнительные нейтрофилы для место заражения. Они также обнаружили, что при инфекциях роговицы нейтрофилы играют важную роль в уничтожении грибков, но также могут разрушать структуру роговицы и приводить к повреждению тканей и ухудшению зрения.
"У здоровых людей это действие обратной связи IL-17 дает этим нейтрофилам повышенную способность реагировать на бактериальные и грибковые инфекции," сказал старший автор Эрик Перлман, доктор философии, профессор и директор по исследованиям Департамента офтальмологии и визуальных наук. "Тем не менее, у людей с определенными иммунными нарушениями или генетическими мутациями этот процесс может вызвать высокий уровень хронического воспаления. Когда возникает воспалительная реакция, она может привести к повреждению тканей, связанному с аутоиммунными заболеваниями, такими как псориаз, ревматоидный артрит, рассеянный склероз и волчанка."
"Хотя Т-клетки являются основным источником ИЛ-17, нейтрофилы первыми достигают места заражения," сказал первый автор Патриция Тейлор, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Перлмана. Таким образом, уничтожение грибков и повреждение тканей происходит еще до прибытия Т-клеток.
Перлман и его коллеги провели свое первоначальное исследование на людях с грибковым кератитом, воспалительной глазной инфекцией, в офтальмологической больнице Аравинд в Мадурае, на юге Индии. Жаркий влажный климат в сочетании с сельским хозяйством приводит к высокому уровню переносимых по воздуху спор и высокому распространению язв роговицы, вызванных этими грибами.
"Мы обнаружили большое количество IL-17, вырабатываемого в инфицированной роговице, и идентифицировали нейтрофилы как источник IL-17 в роговице," Перлман сказал.
"Это лишь верхушка айсберга," добавил он. "Существует так много потенциальных заболеваний, в которых нейтрофилы, продуцирующие IL-17, могут играть роль. Мы уже находим другие неожиданные выражения генов. В краткосрочной перспективе мы будем работать над дальнейшей характеристикой этих клеток, посмотрим, какие еще области регулируются, что влияет на уничтожение микробов и воспалительную реакцию."