Группа исследователей из Университета Пердью обнаружила, что ретиноевая кислота, метаболит переваренного витамина А, необходима для того, чтобы два из трех типов врожденных иммунных клеток, находящихся в кишечнике, нашли свое надлежащее место.«Известно, что дефицит витамина А приводит к повышенной восприимчивости к заболеваниям и низкой концентрации иммунных клеток в слизистом барьере, выстилающем кишечник», — сказал Чанг Ким, профессор и руководитель отдела микробиологии и иммунологии Колледжа ветеринарной медицины Пердью, который руководил исследованием. «Мы хотели выяснить, какую конкретную роль витамин играет в иммунной системе и как он влияет на клетки и биологические процессы. Чем больше мы понимаем детали того, как работает иммунная система, тем лучше мы сможем разработать методы лечения инфекции, аутоиммунные и воспалительные заболевания ».В иммунной системе есть две категории клеток, которые работают вместе, чтобы избавить организм от инфекции: врожденные иммунные клетки, врожденные лимфоидные клетки и лейкоциты, которые действуют быстро и немедленно присутствуют для устранения инфекции; и адаптивные иммунные клетки, Т-клетки и В-клетки, которые прибывают позже, но специфичны для патогена и более эффективны при его уничтожении или нейтрализации.
Все клетки врожденного иммунитета вырабатываются в костном мозге, но в конечном итоге заселяют другие части тела. Врожденные лимфоидные клетки, к которым относится группа, изученная Кимом, присутствуют в барьерных тканях. Хотя известно, что врожденные лимфоидные клетки сконцентрированы в кишечнике, неизвестно, как эти клетки попадают туда, сказал Ким.
Врожденные лимфоидные клетки сначала собираются в лимфатических узлах, прежде чем отправиться к своему конечному пункту назначения, и именно здесь ретиноевая кислота воздействует на два из трех подгрупп, предназначенных для кишечника. Ким и его команда обнаружили, что ретиноевая кислота активирует специфические рецепторы в клетках, которые действуют как самонаводящиеся устройства для кишечника. По его словам, когда клетки врожденного иммунитета затем перемещаются по кровеносной системе, рецепторы захватывают и связываются с молекулами в кишечнике и удерживают клетки на месте.«Важно, чтобы эти клетки были сконцентрированы в тканях слизистого барьера, а не рассеяны по всему телу, потому что эти ткани являются точкой входа для многих инфекций, вызванных бактериями, вирусами и паразитами», — сказал Ким. «Теперь, когда мы создали систему миграции для этих клеток, мы можем немного поиграть с ней и посмотреть, что меняет поведение и функции клеток».
Документ с подробным описанием результатов исследования, проведенного с использованием как клеточных культур, так и мышей, будет опубликован в выпуске журнала Immunity от 21 июля и в настоящее время доступен в Интернете.Помимо Кима, соавторами статьи являются Мён Х. Ким, аспирант кафедры сравнительной патобиологии, и Элизабет Дж. Тапаровски, профессор биологических наук.
В здоровой системе эти врожденные иммунные клетки находятся под барьером эпителиальных клеток, выстилающим кишечник. Когда патоген прибывает и проникает через эпителиальный барьер, врожденные иммунные клетки уже находятся там, поджидая его. По словам Ким, врожденные иммунные клетки бьют тревогу по поводу более широкого иммунного ответа и атакуют патоген, чтобы не дать ему проникнуть дальше в ткани или в кровоток.
В более ранней работе Ким обнаружил, что витамин А также регулирует миграцию Т-клеток.«Интересно, что как врожденные, так и адаптивные иммунные клетки разделяют регулируемый витамином А путь миграции», — сказал он. «Однако существуют явные различия и программы, которые регулируют миграцию различных типов клеток и даже подмножеств внутри них».
Это не единственный витамин, регулирующий миграцию иммунных клеток. По словам Ким, витамин D действует аналогичным образом, направляя иммунные клетки к коже.«Все мы знаем, что то, что мы едим, значительно влияет на наше общее состояние здоровья и иммунитет», — сказал он. «Несмотря на то, что существуют другие важные регуляторы функции иммунной системы, витамины играют важную роль. Как это работает на молекулярном уровне — область исследований постоянно растет».
По данным Министерства здравоохранения и социальных служб США, продукты, богатые витамином А, включают сладкий картофель, морковь, тыкву, шпинат, манго, дыню и абрикосы.Затем Ким планирует более подробно изучить молекулярные пути миграции врожденных лимфоидных клеток в кишечник и другие органы.