Imunitné bunky sa vzájomne učia rozlišovať patogény od buniek tela

Dominik Filipp, vedoucí oddělení imunobiologie Ústavu molekulární genetiky AV ČR (CC) — Dominik Filipp, vedúci oddelenia imunobiológie Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR. Zdroj: https://www.avcr.cz

Vedeckému tímu z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR sa podarilo popísať jeden z princípov, ktorým naše imunitné bunky rozpoznávajú patogény od tela vlastných molekúl. Rozlišovanie sa deje vďaka systému, ktorý vedci pripodobňujú k „zásielkovej službe“. Učiteľské bunky tým učiacim sa cielene preposielajú informácie, ako bezpečné molekuly vyzerajú. Štúdiu publikoval prestížny vedecký časopis eLife.

Správne fungujúca imunita živého organizmu vyžaduje rovnováhu. Imunitné biele krvinky, takzvané T-lymfocyty, ho musia chrániť pred patogénmi, ale zároveň nesmú vyvolávať škodlivé reakcie a pôsobiť proti vlastnému telu. Prejavom takých agresívnych reakcií môže byť rad autoimunitných ochorení ako je cukrovka prvého typu, roztrúsená skleróza, alebo rôzne druhy alergií.

Aby T-lymfocyty spoľahlivo rozpoznali patogény od telu vlastných buniek, prechádzajú akýmsi školením. To prebieha v týmusu. V tomto malom, ale dôležitom orgáne medzi hrudnou kosťou a pľúcami majú školiaci proces na starosti predovšetkým epitelové bunky na povrchu týmusu a takzvané dendritické bunky. Tie imunitným bielym krvinkám ukazujú rôzne, telu vlastné molekuly zvané antigény. Vďaka tomu sa ich T-lymfocyty naučia rozpoznávať a neútočiť na ne.

Krehký vzťah medzi fungujúcou imunitou a dendritickými bunkami je vedcom dobre známy. Ako opísal výskum Matúš Voboril z tímu Dominika Filippa v časopise AΩ / Veda pre každého: „Bunky v týmusu majú na svojom povrchu špeciálne receptory na rozpoznanie bakteriálnych a vírusových zložiek. Skúsili sme ich cielene vypnúť na myšiach a sledovali, čo to urobí. Naozaj začali byť veľmi choré, boli náchylnejšie k zápalom čriev, rozvoju cukrovky a ďalších autoimunitných chorôb.“

Imunitné zásielky majú svojich adresátov

Pre molekulárnych genetikov tiež nie je tajomstvom, že tieto dendritické bunky spolu interagujú a navzájom si svoje antigény vymieňajú. Systém funguje tak, že na jednej strane stoja školiace bunky, ktoré antigény nejakého typu už majú. Títo distribútori ich následne odošlú iným bunkám, príjemcom. Distribúcia antigénov tak pripomína imunitnú zásielkovú službu.

Tímu vedcov pod vedením Dominika Filippa z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR sa podarilo preukázať, že táto distribúcia nie je nijako náhodná. Niektoré bunky si totiž cielene vyberajú, kam a komu zašlú antigény a kto bude ich adresátom. Pripodobnenie so zásielkovou službou je teda skutočne priliehavé.

Výskumníci vo svojej štúdii poukázali na skutočnosť, že školenie T-lymfocytov je významne ovplyvnené tým, aké bunky sú v konkrétnom prípade distribútorom a aké príjemcom antigénu. Ako vysvetlil závery štúdie Dominik Filipp: „S využitím myších modelov sa nášmu tímu podarilo preukázať, že medzi určitými populáciami buniek týmusu dochádza k preferenčnému párovaniu v rámci prenosu antigénov. Zároveň sa nám podarilo odhaliť populáciu takzvaných aktivovaných dendritických buniek, ktoré sú najefektívnejšie v prijímaní antigénov od buniek týmusu.“

Molekulárnym genetikom sa tak podarilo objasniť, ako presne prebieha školiaci proces buniek a ako fungujú niektoré vzťahy v distribučnej sieti. Zároveň dokázali, že jedna dendritická bunka môže získať antigény od dvoch a viacerých epiteliálnych buniek týmusu a naopak, že distribútorom a príjemcom v rámci jedného antigénneho prenosu môžu byť dve dendritické bunky. Závery ich štúdie predstavujú ďalší krok vo výskume imunitných funkcií a môžu prispieť k pochopeniu mechanizmu vzniku autoimunitných chorôb.