Дальнее путешествие из кожи в лимфатические узлы иммунные клетки предпринимают тогда, когда весь остальной организм отдыхает.
Как и многое другое в нашем организме, иммунитет подчиняется суточным ритмам. Но не надо забывать, что иммунитет — это множество разных клеток и молекул, что есть иммунитет врождённый и адаптивный, что одни клетки поедают бактерий, а другие производят антитела, и т. д. и т. п. То есть когда мы говорим, что иммунитет работает по суточным ритмам, хорошо бы уточнить, о каком подразделении иммунной систем мы говорим.
Сотрудники Женевского университета и Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана изучали, как меняется в течение суток поведение так называемых дендритных клеток. Их задача в том, чтобы показать другим иммунным клеткам, против кого надо бороться. Любым патогенам свойственны какие-то молекулярные особенности, но эти чужеродные молекулы нужно особым образом подготовить, чтобы иммунитет понял, по каким целям бить.
Такую подготовку проводят антиген-презентирующие клетки (то есть показывающие антигены — те самые чужеродные молекулы), и дендритные клетки — одни из них. Они не только показывают, как выглядит опасность, но и, образно говоря, подтверждают общие подозрения. Другие иммунные клетки могут заподозрить, что что-то не так, им могут начать попадаться какие-то сомнительные молекулы, но эти сигналы нужно как-то подтвердить из дополнительного источника, и вот дендритные клетки помогают убедиться, что тревога не напрасна.
Дендритные клетки активно перемещаются по тканям и время от времени наведываются в лимфатические узлы — там они как раз тренируют своих коллег узнавать определённые антигены. Сначала исследователи экспериментировали на мышах, и оказалось, что дендритные клетки кожи активнее всего перемещаются из кожи в лимфатические сосуды после полудня. (Мыши — животные ночные, то есть получается, что дендритные клетки наиболее активны, когда животные отдыхают.) Клетки лимфатических сосудов тоже по-разному работают в течение суток: днём в них включатся гены, которые помогают дендритным клеткам мигрировать.
Похожим образом вели себя человеческие дендритные клетки в образцах кожи, которые четыре раза в сутки брали у нескольких добровольцев. Тут уже нельзя было наблюдать за перемещениями клеток из кожи в дальние лимфатические сосуды, но зато можно было проанализировать молекулы, которые эти клетки выделяют в разное время. При активной миграции дендритные клетки выделяют особые белки, и их уровень был наиболее высок в предрассветные часы. То есть у человека дендритные клетки сильнее всего стремятся в лимфатические сосуды во время сна — так же, как у мышей, только время сна у нас и у мышей отличается. Результаты исследований опубликованы в Nature Immunology.
Предположительно, суточное расписание помогает лучшим образом распределить энергетические траты: в период отдыха дендритные клетки могут позволить себе энергозатратное путешествие в лимфоузлы, чтобы показать другим иммунным клеткам куски молекул, которые они успели наловить. Можно ли из этого извлечь какую-то практическую пользу, пока неясно; возможно, с учётом суточных перемещений дендритных клеток можно скорректировать методы лечения разных заболеваний в пользу большей эффективности. (Мы уже как-то писали, что реакция на противогриппозную вакцину зависит от времени суток: после утренней вакцины сила иммунного ответа оказывается выше, чем после вакцины, введённой ближе к вечеру.)
Иммунитет прислушивается не только к смене дня и ночи, но и к смене времён года. Например, активность воспалительных генов повышается осенью и зимой, а активность противовоспалительных генов, наоборот, падает. Может быть, это предупредительная мера против тех патогенов, которые любят холодные сезоны. Вместе с тем атака инфекций здесь может быть первичной, а иммунитет лишь реагирует на них, так что в результате получается своеобразный ритм. Какое из объяснений правильное, а какое — нет, ещё предстоит выяснить.
Автор: Кирилл Стасевич