Nový nástroj odhaluje, jak se T-buňky přizpůsobují v různých orgánech

Vědci vyvinuli revoluční metodu pro sledování T-buněk v těle. Tento nástroj umožňuje detailně pochopit, jak se imunitní systém učí bojovat s infekcemi a jak se jeho strategie liší v různých orgánech, což otevírá cestu k cílenější léčbě.

Náš imunitní systém spoléhá na T-buňky v boji proti infekcím. Tyto buňky se však nejprve učí, vytvářejí si strategii a koordinují obranu v lymfatických orgánech. Dosud bylo obtížné pochopit, jak se tento proces vyvíjí v různých částech těla. Nyní nový nástroj od výzkumníků z Rockefellerovy univerzity a Biohubu umožňuje vědcům trvale označit nově aktivované T-buňky fluorescenčním proteinem, aby mohli sledovat jejich pohyb a změny během infekce.

Systém, popsaný v časopise Nature Immunology, umožňuje přesně charakterizovat T-buňky reagující na specifickou hrozbu a pochopit, jak je jejich lokalita formuje. Výzkumníci použili tento nástroj, nazvaný TRACK (Tracking Recently Activated Cell Kinetics), ke studiu T-buněk v plicích, lymfatických uzlinách a slezině během obrany proti viru chřipky. Jejich data odhalila rozdělení práce mezi těmito místy.

"Odpověď T-buněk je velmi elegantně kompartmentalizovaná," říká první autor Roham Parsa. "Mapováním toho, jak se tyto programy mění z tkáně na tkáň, můžeme začít navrhovat strategie pro přesné přesměrování imunitní funkce."

Když adaptivní imunitní systém detekuje cizorodou látku, jako jsou virové částice, formuluje přesný útok. V první linii jsou T-buňky, které se aktivují poté, co jim antigen prezentující buňky představí jejich cíl. Nově mobilizované T-buňky se množí a vytvářejí geneticky identické linie zvané klony, které buď přímo útočí na patogen, nebo koordinují s jinými imunitními buňkami. Po odeznění nebezpečí část těchto buněk zůstává jako dlouhodobé paměťové T-buňky, které chrání před budoucími infekcemi.

Předchozí studie naznačovaly, že odpovědi T-buněk se liší mezi infikovanou tkání a lymfatickou tkání, ale tyto rozdíly bylo obtížné zachytit. Parsa tento problém vyřešil zaměřením se na přechodnou kombinaci proteinů exprimovaných krátce po setkání T-buňky s antigenem. Vytvořil systém TRACK tak, že když T-buňka v myši exprimuje tyto dvě molekuly současně, rozsvítí se červený fluorescenční štítek. Tento signál umožnil výzkumníkům přesně identifikovat T-buňky reagující na daný antigen a sledovat je v čase, jejich pohyb mezi orgány a vývoj jejich rolí.

Ve svých experimentech výzkumníci označili nově aktivované CD4+ T-buňky, které koordinují ostatní imunitní buňky. Poté sekvenovali jejich RNA a genetický kód jejich antigenových receptorů. Tyto buňky zkoumali devět dní po infekci, kdy byla imunitní odpověď na vrcholu, a znovu 56 dní po infekci.

Rozdíly mezi třemi orgánovými místy odhalily vyvíjející se a pravděpodobně strategickou odpověď. Výzkumníci zjistili, že tkáň, kde se T-buňky poprvé setkávají s virem, formuje jejich identitu: T-buňky v plicích se stávají specializovanými předními obránci, T-buňky v lymfatických uzlinách se zaměřují na pomoc B-buňkám při tvorbě protilátek a T-buňky ve slezině působí jako mobilní zálohy, které šíří ochranu po celém těle. Postupem času se tyto populace přerozdělují a sbíhají do sdílené imunitní paměti, což vybavuje tělo pro rychlejší reakce v budoucnu.