Cercetările relevă cum o armată ascunsă de celule imune protejează țesutul pulmonar uman
Un studiu recent condus de cercetători de la La Jolla Institute for Immunology și Universitatea din Liverpool oferă prima privire cuprinzătoare asupra modului în care o armată ascunsă de celule imune apără țesutul vulnerabil al plămânilor umani.
Cercetarea publicată în revista Nature Immunology demonstrează că țesutul pulmonar uman servește drept „rezervor” pentru un număr mare de celule T cu memorie rezidentă în țesut (celule TRM). Aceste celule sunt pregătite să combată o gamă surprinzătoare de viruși, bacterii și chiar patogeni fungici periculoși.
De ce a rămas această armată ascunsă atât de mult timp?
Studiul a arătat că aceste celule TRM există doar în plămâni, ceea ce înseamnă că nu apar în probele de sânge. Deși aceste celule TRM pot trăi ani de zile în țesutul pulmonar uman, ele nu persistă în șoareci, un model frecvent utilizat în cercetarea preclinică.
Acest studiu evidențiază importanța investigării celulelor imune din oameni.
Cu acest nou orizont în imunologia umană, echipa LJI speră să ghideze dezvoltarea vaccinurilor care să stimuleze răspunsurile celulelor TRM pentru a oferi o imunitate mai eficientă și de durată împotriva infecțiilor respiratorii severe.
Celulele T sunt remarcabile datorită capacității lor de a se specializa. Practic, fiecare celulă T din corpul uman răspunde la un marker molecular al bolii, numit antigen, de la un patogen specific. O celulă T care vizează infecția cu SARS-CoV-2, de exemplu, nu ar putea să vizeze o infecție cu virusul gripal.
Celulele TRM se specializează și mai mult. Aceste celule se adaptează pentru a apăra un anumit tip de țesut. În ultimii ani, cercetătorii de la LJI au descoperit că celulele TRM constituie o linie vitală de apărare împotriva cancerelor.
Vijayanand și colegii săi sunt concentrați pe definirea modului în care celulele TRM pot răspunde la infecții în plămânii umani. În cadrul noului studiu, cercetătorii au analizat peste 87.000 de celule TRM din plămâni, prelevate de la 40 de participanți la studiu. Aceștia aveau vârste cuprinse între 61 și 83 de ani, oferind astfel cercetătorilor oportunitatea de a înțelege cum vaccinurile anterioare și expunerea pe termen lung la patogeni influențează celulele TRM din plămâni.
Deoarece celulele T răspund la ținte specifice, cercetătorii au dorit să afle: Ce căutau cele 87.000 de celule TRM?
Pentru a găsi răspunsuri, Vicente Fajardo-Rosas, cercetător postdoctoral la LJI, și Aquib Ehtram au condus lucrări avansate de secvențiere și analiză în laboratorul lui Vijayanand. Probe de țesut pulmonar și date clinice extinse au fost obținute de la participanții înscriși în studiul Target Lung, condus de profesorul Universității din Liverpool, Christians Ottensmeier.
Cercetătorii au descoperit că țesutul pulmonar uman este un „rezervor” valoros de celule T care pot viza o gamă variată de infecții.
Mulți dintre participanții la studiu aveau celule TRM pregătite să reacționeze la cinci viruși respiratori comuni: virusul gripal tip A, SARS-CoV-2, virusul parainfluenza, virusul sincitial respirator (RSV) și metapneumovirusul (MPV). De asemenea, mulți participanți aveau celule T în plămâni capabile să vizeze doi viruși herpetici comuni – citomegalovirusul (CMV) și virusul Epstein-Barr (EBV) – precum și bacteria potențial mortală Bordetella pertussis, care provoacă tuse convulsivă. Unii participanți aveau chiar celule TRM care puteau reacționa la o ciupercă comună, Aspergillus fumigatus, care poate provoca infecții amenințătoare de viață la pacienții imunocompromiși.
Această diversitate impresionantă a răspunsurilor celulelor TRM subliniază abilitatea uimitoare a organismului de a construi imunitate de-a lungul timpului.
Rezultatele au implicații importante pentru cercetările viitoare privind vaccinurile.
După cum notează Vijayanand, răspunsurile celulelor TRM observate în țesutul pulmonar nu se regăsesc în celulele T care circulă în sânge. Acest lucru sugerează că cercetătorii în vaccinuri ar putea trebui să examineze celulele T din plămâni, nu doar probele de sânge, pentru a înțelege cum pot stimula imunitatea direct în sistemul respirator.
„Un pas important următor este să studiem cum vaccinarea influențează celulele TRM din plămâni”, spune Vijayanand. „Trebuie să evaluăm mai multe probe, inclusiv probe de la donatori care au primit recent vaccinuri.”
Studiul nou relevă, de asemenea, o diferență biologică cheie între subiecții umani și modelele de șoareci în studiile de boală. În studii anterioare, cercetătorii au găsit celule TRM în plămânii șoarecilor, dar aceste celule suferă o pierdere rapidă. Cu toate acestea, Vijayanand și colegii săi au descoperit că celulele TRM umane rămân în plămâni timp de luni sau chiar ani.
Această diferență sugerează că ar putea fi esențial să se examineze mai atent probele de țesut pulmonar uman pentru viitoarele cercetări privind celulele TRM și studiile preclinice asupra vaccinurilor.
