Какова емкость ячеек памяти

Обновлено: 21.11.2024

Во время иммунного ответа В- и Т-клетки создают клетки памяти. Это клоны специфических В- и Т-клеток, которые остаются в организме и содержат информацию о каждой угрозе, которой подвергся организм! Это дает нашей иммунной системе память. Таким образом, иммунная система способна быстрее и сильнее реагировать, если снова сталкивается с той же угрозой.

Способность нашей иммунной системы к памяти позволяет нам развивать иммунитет. Когда наша иммунная система знает, как выглядит микроб, она может остановить любую новую инфекцию, прежде чем мы снова заболеем. Это означает, что мы невосприимчивы к этому конкретному микробу.

Способность нашей иммунной системы к памяти позволяет нам также приобретать иммунитет с помощью вакцин (см. ниже), но также может привести к проблемам с аутоиммунными заболеваниями или аллергиями.

Вакцины и аллергии зависят от наших В-клеток и их антител, проверьте их >>

Из тысяч бактерий и вирусов в мире, конечно же, есть некоторые, которые ваш организм никогда раньше не видел. Вот почему мы получаем вакцины. Когда вы идете к врачу за вакциной, вам на самом деле вводят форму любого вируса или бактерии, которые вы пытаетесь предотвратить! Сегодня ученые разработали вакцины, которые очень безопасны. Некоторые вакцины используют даже не весь вирус или бактерии, а только их часть. Ваши В-клетки подхватывают вакцину и начинают вырабатывать против нее антитела и клетки памяти. В следующий раз, когда ваше тело столкнется с этим вирусом или бактерией, ваши В-клетки будут готовы вырабатывать против него нужные антитела.

Вы когда-нибудь задумывались, почему на то, чтобы вылечиться от простуды, уходят дни, а иногда и недели? Помните, что вы производите миллионы различных В-клеток. С таким количеством различных клеток, которые нужно производить, невозможно сделать много каждой из них. В вашем теле есть только ограниченное количество энергии и пространства. Всякий раз, когда внедряется инфекционный аутсайдер, правая В-клетка должна быть отсеяна. Мало того, эта В-клетка должна делиться и вырабатывать антитела. При простуде организму требуется несколько дней, чтобы В-клетки заработали в полную силу. Но при более хронических заболеваниях, таких как туберкулез или гепатит, введение вакцины приносит пользу организму. Таким образом, у него уже будет много необходимых В-клеток и антител, необходимых для предотвращения инфекции.

Аллергия является результатом неправильного иммунного ответа! Аллергия развивается, когда организм сталкивается с таким веществом, как пыльца цветов, которое он ошибочно считает вредным — это аллерген. Иммунный ответ, который он запускает, включает В-клетки и их антитела.

Когда В-клетка связывает эту безвредную частицу своим специфическим антителом, она трансформируется в плазматическую клетку и В-клетку памяти. Плазматическая клетка вырабатывает множество антител и запускает иммунный ответ, в котором участвуют другие клетки, белки и химические вещества. Вы можете видеть это по некоторым симптомам, которые проявляются у людей: насморк, чихание — все это естественные способы вашего организма избавиться от чего-то вредного!

К сожалению, большая сила нашей иммунной системы, ее памяти, работает здесь против нас. В-клетки памяти, выработанные в результате этого иммунного ответа, остаются в вашем организме, готовые снова реагировать, быстрее и сильнее, когда в следующий раз организм столкнется с тем же безвредным веществом!

Этот проект финансируется Премией Партнерства в области научного образования (SEPA) от Национального центра исследовательских ресурсов, входящего в состав Национальных институтов здравоохранения.

После победы над инфекцией иммунная система создает память о побежденном злоумышленнике, чтобы в будущем было легче идентифицировать и устранить его. Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили важный компонент стратегии иммунной системы по сохранению таких иммунологических воспоминаний.

Они сообщают в Интернете в Immunity, что клетки, которые хранят эти воспоминания, называемые Т-клетками памяти, повышают свою выживаемость, заполняя себя генераторами энергии, известными как митохондрии. Дополнительные митохондрии помогают клеткам жить дольше, что, в свою очередь, увеличивает их способность распознавать возвращающихся захватчиков. Это открытие может помочь в разработке вакцин и направить иммунную систему на борьбу с раком.

Большую часть энергии клетки обычно получают из глюкозы и других сахаров. Когда это топливо заканчивается, а кислород все еще доступен, митохондрии позволяют клеткам эффективно получать энергию из альтернативных источников топлива, таких как жиры и аминокислоты.

"Эти дополнительные митохондрии обеспечивают Т-клеткам памяти гибкость, позволяющую поддерживать себя за счет различных источников энергии", – говорит старший автор Эрика Пирс, доктор философии, доцент кафедры патологии и иммунологии. «Это значительно повышает их способность оставаться в неактивном состоянии в течение длительного периода времени и снова активироваться, если захватчик вернется».

Т-клетки выполняют несколько функций в борьбе с инфекцией, в том числе распознают захватчика, выделяют сигналы, которые помогают мобилизовать другие иммунные клетки, и регулируют иммунный ответ, чтобы свести к минимуму сопутствующий ущерб организму. Для выполнения этих задач они дифференцируются в различные специализированные типы Т-клеток, такие как Т-клетки памяти.

В более ранних исследованиях Пирс показал, что когда Т-клетки памяти развиваются в результате инфекции, они меняют способ выработки энергии. Ее данные свидетельствуют о том, что митохондрии, вероятно, играют важную роль в этом метаболическом переключении.

Для нового исследования Рианна ван дер Виндт, доктор философии, научный сотрудник лаборатории с докторской степенью, дала препарат, который заставляет митохондрии работать на максимальной мощности, Т-лимфоцитам, которые никогда не сталкивались с патогеном, Т-клеткам, которые специализируются на активной борьбе с патогеном. инфекция и Т-клетки памяти. Она следила за потреблением клетками кислорода — индикатором того, насколько они используют свои митохондрии для производства энергии.

Т-клетки памяти были единственными Т-клетками, которые значительно увеличили потребление кислорода после воздействия препарата, что позволяет предположить, что они каким-то образом сохранили в своих митохондриях значительную резервную способность генерировать энергию, которой не хватало другим Т-клеткам.

Когда Ван дер Виндт измерила количество митохондрий в Т-клетках, она обнаружила, что в Т-клетках памяти гораздо больше митохондрий. Она предположила, что дополнительная способность генерировать энергию, которую дает большее количество митохондрий, позволяет Т-клеткам памяти жить в течение длительных периодов времени и снова активизироваться при повторном столкновении с захватчиком.

"В последующих экспериментах мы показали, что производство дополнительных митохондрий запускается интерлейкином-15, иммунным сигнальным фактором, который, как давно известно, важен для Т-клеток памяти", — говорит Пирс. «Мы также обнаружили, что, генетически манипулируя митохондриями Т-клеток и заставляя их переключаться на методы выработки энергии, предпочитаемые клетками памяти, мы можем заставить более высокий процент недифференцированных Т-клеток стать клетками памяти».

Пирс отмечает, что Т-клетки, у которых отсутствуют дополнительные митохондрии, могут быстро размножаться, когда иммунная система борется с инфекцией, но они почти так же быстро погибают, когда инфекция излечена. Она считает, что дальнейшие размышления о том, что делает Т-клетки стабильными, могут быть полезны исследователям, работающим над использованием Т-клеток для борьбы с опухолями.

Эти проекты обычно включают удаление Т-клеток пациента, обучение их распознаванию опухоли и воздействие на них иммунного сигнального фактора, который заставляет клетки размножаться. Затем клетки вводят обратно пациенту.

"Если на эти клетки воздействовать слишком сильно и они не видят сигналов, которые обычно сопровождают иммунную реакцию, все они довольно быстро погибнут", – говорит Пирс. «Чтобы вызвать устойчивый и эффективный иммунный ответ, я думаю, нам нужно уделять больше внимания тому, как выглядят митохондрии в Т-клетках».

По словам Пирса, можно использовать интерлейкин-15 и другие агенты, которые способствуют созданию митохондрий, чтобы помочь этим клеткам дольше сохраняться.

В лаборатории Пирса продолжаются дальнейшие исследования организации митохондрий в Т-клетках памяти. Она также сотрудничает с исследователями вакцин, чтобы выяснить, могут ли новые знания о клетках памяти помочь в разработке профилактических методов лечения патогенов, против которых трудно вакцинировать, таких как ВИЧ и лейшманиоз.

ван дер Виндт Г.Дж.В., Эвертс Б., Чанг Ч.-Х., Кертис Д.Д., Фрейтас Т.К., Амиэль Э., Пирс Э.Дж., Пирс Э.Л. Дыхательная способность митохондрий является критическим регулятором развития памяти CD8+ Т-клеток. Immunity, онлайн, 29 декабря 2011 г.

Это исследование было поддержано при финансовой поддержке Национального института здравоохранения (NIH), Института Трюдо, Нидерландской организации научных исследований и Emerald Foundation.

Чтобы охарактеризовать репликативную способность центральных клеток памяти человека (T(CM)) CD4 T-клеток, мы разработали определенную систему культивирования, оптимизированную для размножения ex vivo Ag-специфических CD4(+) T-клеток. Были приготовлены искусственные АПК (аАПК), состоящие из магнитных шариков, покрытых антителами к HLA класса II и костимулирующими антителами к CD28; Затем на шарики наносили заряженные пептидом тетрамеры HLA класса II для придания антигенной специфичности. Гриппозные специфичные DR*0401 CD4 T(CM) выделяли из периферической крови нормальных доноров с помощью проточной цитометрии. Нагруженных пептидами aAPC было недостаточно, чтобы вызвать пролиферацию покоящихся CD4 T(CM). Напротив, мы обнаружили, что шарики эффективно стимулировали рост ранее активированных клеток CD4 T (CM), давая культуры с> 80% Ag-специфических клеток CD4 после двух стимуляций. Дальнейшая стимуляция нагруженными пептидами aAPC повысила чистоту до >99% Ag-специфических Т-клеток. После культивирования in vitro в течение 3–12 недель специфические для гриппа CD4 T(CM) имели поверхностные маркеры, которые в целом соответствовали эффекторному фенотипу, описанному для CD8 T-клеток, за исключением поддержания экспрессии CD28.T(CM) были способны к 20-40 средним удвоениям популяции in vitro, а размноженные клетки продуцировали IFN-гамма, IL-2 и TNF-альфа в ответ на Ag, а часть клеток также секретировала IL-4 с Лечение ФМА/иономицином. В заключение, aAPC расширяют T (CM), которые обладают обширной репликативной способностью и имеют потенциальное применение в адоптивной иммунотерапии, а также для изучения биологии человеческих T-клеток, ограниченных MHC класса II.

Цитируется по 13 статьям

Барретт Д.М., Grupp SA, июнь CH. Барретт Д.М. и соавт. Дж Иммунол. 2015 1 августа; 195 (3): 755-61. doi: 10.4049/jimmunol.1500751. Дж Иммунол. 2015. PMID: 26188068 Бесплатная статья PMC. Обзор.

Июнь СН. Июнь Ч. Гул Джин Тер. 2014 сен; 25 (9): 779-84. doi: 10.1089/hum.2014.2533. Гул Джин Тер. 2014. PMID: 25244569 Бесплатная статья PMC. Аннотация недоступна.

Барретт Д.М., Сингх Н., Портер Д.Л., Grupp SA, Джун Ч. Барретт Д.М. и соавт. Анну Рев Мед. 2014;65:333-47. doi: 10.1146/annurev-med-060512-150254. Epub 2013 20 ноября. Annu Rev Med. 2014. PMID: 24274181 Бесплатная статья PMC. Обзор.

Рейли А., Керсун Л.С., Лунинг Прак Э., Бойер Дж., Макдональд К., Джавад А.Ф., Салливан К.Е. Рейли А. и др. J Pediatr Hematol Oncol. 2013 Январь; 35 (1): 46-53. doi: 10.1097/MPH.0b013e318266c0c8. J Pediatr Hematol Oncol. 2013. PMID: 23018569 Бесплатная статья PMC.

Когда Ван дер Виндт измерила количество митохондрий в Т-клетках, она обнаружила, что в Т-клетках памяти гораздо больше митохондрий.Она предположила, что дополнительная способность генерировать энергию, которую дает большее количество митохондрий, позволяет Т-клеткам памяти жить в течение длительных периодов времени и снова активизироваться при повторном столкновении с захватчиком.

Читайте также:

Какова емкость ячеек памяти

Похожие статьи

Цитируется по 13 статьям