Клеточные механизмы, обеспечивающие длительный антительный ответ

Команда под руководством исследователей из Университета Осаки выяснила клеточные механизмы, которые способствуют формированию долгоживущих антительных реакций — сведения, которые могут помочь в разработке вакцин с более длительной защитой.

При попадании возбудителя иммунная система вырабатывает антитела. Некоторые антительные ответы сохраняются годами, другие же быстро сходят на нет. На модели мыши исследователи выяснили несколько путей, благодаря которым клетки, продуцирующие IgG1 — подкласс иммуноглобулина G, часто ассоциируемый с длительной защитой — способствуют установлению продолжительной иммунной памяти.

B‑лимфоциты могут дифференцироваться в специализированные антителопродуцирующие клетки, называемые плазматическими клетками. На ранних стадиях ответа В‑клетки обычно синтезируют IgM, но часть из них переключается на выработку IgG1 прежде, чем превратится в плазматические клетки. Некоторые из этих плазматических клеток затем мигрируют в костный мозг, где способны выживать годами и непрерывно выделять антитела в кровь.

Антитела IgG важны для защиты от повторных инфекций и обычно сохраняются дольше, чем IgM, поэтому авторы поставили цель понять, почему клетки, продуцирующие IgG1, чаще становятся источником длительного антительного ответа.

Юки Тай, ведущий соавтор.

Команда сравнила В‑клетки, производящие IgM, с теми, что переключились на IgG1. «Мы обнаружили, что клетки, продуцирующие IgG1, имеют несколько преимуществ», — говорит ведущий соавтор Такуя Койке. «Перед превращением в плазматические клетки В‑клетки, переключившиеся на IgG1, лучше представляли антигены патогенов Т‑лимфоцитам, а это способствовало последующему размножению вновь образовавшихся плазматических клеток IgG1».

Авторы также заметили преимущество плазматических клеток IgG1 на пути к костному мозгу: их аналоги, продуцирующие IgM в селезенке, чаще вступали в апоптоз — программируемую гибель клеток — тогда как плазматические клетки IgG1 лучше выживали и эффективнее покидали селезёнку, что повышало шансы достижения ими костного мозга.

«Клетки, продуцирующие IgG1, легче размножаются, дольше выживают и эффективнее достигают костного мозга, где могут стать долгоживущими источниками антител», — объясняет старший автор Томохиро Куросаки.

Переключение с IgM на IgG1 изменяет не только класс синтезируемых антител, но и поведение самой клетки и её судьбу, что помогает понять, почему реакции с участием IgG1 часто ведут к длительной защите. В исследовании рассматривался именно подкласс IgG1, но похожие механизмы могут действовать и для других изотипов, таких как IgA или IgE; понимание того, как иммунная система естественным образом поддерживает долгоживущие плазматические клетки, может открыть дополнительные пути для создания более долговечных вакцин.