Zdraví

Nový výzkum odhalil tajemství toho, jak imunitní buňky rozvíjí celoživotní imunitu

29.06 2021|Zdraví
Nový výzkum odhalil tajemství toho, jak imunitní buňky rozvíjí celoživotní imunitu

Co jsou to B buňky nebo zárodečná centra a jak souvisí s dlouhodobou imunitou? To vše si můžete přečíst v českém znění článku, který pro The Conversation sepsali akademici Louisa James a Hamish King. Webovou stránku The Conversation spravují vědci, výzkumníci a akademic z celého světa.

B buňky

Rozumíme tomu, jak imunitní systém funguje, ale jak ukázaly nedávné snahy o boj s COVID-19, jeho komplexita představuje mnoho záhad. Například to, jak se náš imunitní systém učí pamatovat si minulé infekce, je u lidí velmi obtížné studovat. Ale nová studie nás přivedla o krok blíž k pochopení toho, jak si naše tělo pamatuje minulé infekce, abychom s nimi mohli v budoucnu bojovat. Odhalili jsme důležitou roli protilátek při vytváření dlouhodobé imunity – a to, že různé typy buněk imunitního systému, nazývané B buňky, mohou ovlivnit generovaný typ imunitní paměti.

Náš výzkum se zaměřil na takzvaná zárodečná (germinální) centra, která se tvoří během infekcí v našich lymfatických uzlinách, slezině a mandlích. Ty hrají důležitou roli v našem imunitním systému, protože jsou tam, kde se imunitní buňky shromažďují a interagují během imunitních odpovědí. Jsou také tam, kde se vytváří naše „imunitní paměť“, takže si imunitní systém „pamatuje“, jak se v budoucnu bránit proti určitým patogenům.

Germinální centra se skládají z různých buněk imunitního systému. Jeden typ, nazývaný B buňky, je zvláště důležitý pro vytváření imunitní paměti. Tyto B buňky vytvářejí protilátky (bílkoviny) v reakci na infekce nebo očkování, které se vážou na patogeny, jako jsou bakterie a viry, a buď je ničí, nebo aktivují jiné imunitní buňky. Na začátku infekce reagují některé B buňky našeho těla uvolněním velkého množství protilátek, které poskytují včasnou linii obrany proti patogenu. Ale většina z těchto B buněk uvolněných v první vlně je krátkodobá a po ukončení infekce zemře, což vede ke ztrátě jejich protilátek. Některé B buňky však vstupují do zárodečných center, kde mohou vyvinout silnější protilátky. Tím se se z nich stanou buňky s dlouhou životností, které nás chrání před budoucí infekcí.

Germinální centra

Přestože jsou zárodečná centra pro imunitní paměť neuvěřitelně důležitá, jejich komplexnost vědcům velmi zkomplikovala úplné pochopení toho, jak se B buňky chovají, když se uvnitř nich nachází. Vydali jsme se tedy vytvořit „mapu“ reakce zárodečného centra pomocí lidských mandlí, abychom pochopili, jaké typy B buněk jsou přítomny a jak jejich chování přispívá k vytvoření dlouhodobé imunity. Znalost těchto faktorů může být důležitá pro vývoj účinných vakcín.

Použili jsme špičkovou technologii zvanou jednobuněčná genomika, která měří geny vyjádřené desítkami tisíc jednotlivých buněk a genetickou sekvenci, která produkuje jejich protilátky. Geny exprimované (vyjádřené – pozn. red.) každou jednotlivou B buňkou nám říkají o chování a funkci buňky, zatímco sekvence genů protilátek odhaluje, jak se protilátky mění v zárodečném centru. Tento přístup nám umožnil identifikovat velmi vzácné typy B buněk, které by jiné technologie neodhalily. Tyto informace jsme poté použili k rekonstrukci celé reakce germinálního centra, která nám ukázala, jak přesně se vyvíjejí různé B buňky od okamžiku, kdy detekují patogen, až po tvorbu imunitní paměti.

Třída protilátek

Jedním z našich klíčových objevů bylo, že typ protilátky, kterou B buňka vytváří, ovlivňuje její chování a pravděpodobnost vytvoření dlouhodobé imunity. B buňky mohou exprimovat jednu z pěti tříd protilátek a každá třída spouští různé imunitní reakce. Například třída protilátek IgG spouští silné antivirové imunitní odpovědi, zatímco třída IgA chrání naše střeva a dýchací cesty.

Všechny B buňky začínají vytvářet protilátku třídy IgM, která nabízí širokou imunitní ochranu, ale je méně účinná ve srovnání s jinými třídami. Ale když jsou B buňky aktivovány během imunitní odpovědi, mohou se přepnout do jiné třídy. Dříve se předpokládalo, že k tomuto procesu přepínání tříd dochází v zárodečném centru. Nedávné studie na myších však zjistily, že B buňky mění svou třídu protilátek ještě před reakcí germinálního centra. Byli jsme schopni potvrdit, že se to děje i u lidí. Také jsme identifikovali, které geny jsou v této důležité fázi exprimovány B buňkami.

Rovněž jsme zjistili, že B buňky, které přešly z tvorby IgM na IgA nebo IgG protilátky, exprimují různé hladiny určitých genů, včetně genů, které kontrolují, zda se B buňka stane dlouhodobou. To, zda B buňka před vstupem do germinálního centra přepne svou třídu protilátek, ovlivňuje, zda si vyvíjí dlouhodobou imunitu vůči danému patogenu.

Stále však úplně nerozumíme, proč se B buňka přepíná nebo nepřepíná. To, zda je B buňka součástí krátkodobé první vlny, nebo pomáhá formovat zárodečné centrum, závisí na mnoha faktorech, včetně toho, jak rychle je patogen odstraněn, na věku člověka a typu infekce. Protože B buňky potřebují k rozvoji imunitní paměti zárodečná centra, čím více můžeme o těchto různých faktorech zjistit, tím lépe pochopíme naši náchylnost k různým chorobám.

Přesné pochopení toho, jak fungují zárodečná centra, je klíčem k navrhování účinných vakcín, které generují celoživotní imunitu. V budoucnu by kombinace různých technologií, jako jsou ty, které jsme použili v naší studii, s jinými metodami, umožnila přímo porovnat imunitní odpovědi na vakcíny proti mnoha infekčním onemocněním, jako je koronavirový SARS-CoV-2, a obecněji porozumět imunitní paměti.

Zdroj: The Conversation

Co jsou to B buňky nebo zárodečná centra a jak souvisí s dlouhodobou imunitou?
Zdravá výživa

 300 
  Komentáře

YouTube
Obrázek
KOMENTÁŘ