Исследователи из Национального центра сердечно-сосудистых исследований (CNIC) и Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) выяснили, что активные митохондрии поддерживают дендритные клетки иммунной системы в состоянии постоянной боевой готовности. Открытие связывает клеточный метаболизм с регуляцией генов и активацией Т-клеток. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Metabolism.
Дендритные клетки играют центральную роль в иммунитете: они первыми обнаруживают угрозы и активируют Т-клетки для борьбы с инфекциями и растущими опухолями. Понимание того, как именно регулируются эти невидимые стражи, имеет решающее значение как для усиления иммунных реакций, так и для противодействия их дисфункции при таких опасных заболеваниях, как рак.
Новое исследование показывает, что для поддержания клеток в тонусе необходим специфический митохондриальный процесс — непрерывный поток электронов через дыхательную цепь. Это фундаментальное открытие бросает вызов давнему и общепринятому мнению о том, что митохондрии играют лишь второстепенную роль во время прямой активации дендритных клеток. Оказалось, что их задача выходит далеко за рамки простого производства энергии.
Сосредоточившись на специализированной подгруппе клеток cDC1, которые лучше всего справляются с активацией убивающих опухоли Т-клеток, ученые использовали генетически модифицированные мышиные модели и клетки человека. Удивительно, но боевая готовность иммунитета зависела не от выработки АТФ, а от сохранения потока электронов. Этот поток сохраняет внутренний химический баланс, напрямую определяя, как гены реагируют на сигналы опасности.
Нарушение этого тонкого физического процесса имело серьезные последствия для организма. Дендритные клетки демонстрировали сниженную активацию, хуже мигрировали в лимфатические узлы и теряли способность стимулировать Т-клетки, из-за чего противоопухолевый ответ ослабевал. Однако восстановление потока с помощью альтернативного фермента возвращало клеткам их противораковую активность без увеличения выработки энергии.
Эти результаты выявляют ранее неизвестную контрольную точку потока электронов, которая управляет боеготовностью иммунных клеток. Воздействие на этот метаболический путь с помощью специфических активаторов, таких как витамин С, может значительно улучшить терапию на основе дендритных клеток. Данное исследование открывает новые пути для разработки передовых вакцин и совершенствования иммунотерапии онкологических заболеваний.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые обучили ИИ-модель для прогнозирования риска развития меланомы.
