Science Advances: Невесомость негативно влияет на активность Т-клеток иммунитета

В новом исследовании, проведенном под руководством ученых Каролинского института в Швецияи, изучено влияние невесомости на Т-клетки иммунной системы. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, могут объяснить, почему Т-клетки космонавтов становятся менее активными и менее эффективными в борьбе с инфекциями.

Следующими шагами в освоении космоса станут полеты людей на Луну и Марс. Космос — крайне неблагоприятная среда, представляющая угрозу для здоровья человека. Одной из таких угроз являются изменения в иммунной системе, которые происходят у космонавтов во время пребывания в космосе и сохраняются после их возвращения на Землю. Такой иммунодефицит может сделать их более уязвимыми к инфекциям и привести к реактивации латентных вирусов в организме.

Чтобы космонавты могли совершать безопасные космические полеты, нам необходимо понять, как влияет их иммунная система, и попытаться найти способы противодействия ее вредным изменениям, — говорит руководитель исследования Лиза Вестерберг, главный научный сотрудник отделения микробиологии, опухолевой и клеточной биологии Каролинского института (Karolinska Institutet).

Теперь мы смогли изучить, что происходит с Т-клетками, которые являются ключевым компонентом иммунной системы, при воздействии невесомости.

В ходе исследования ученые попытались имитировать невесомость в космосе с помощью метода, называемого «сухой иммерсией». Для этого используется специально изготовленная водяная кровать, которая заставляет организм думать, что он находится в состоянии невесомости. Исследователи изучили содержание Т-клеток в крови восьми здоровых людей, находившихся в течение трех недель в условиях имитации невесомости. Анализ крови проводился до начала эксперимента, через 7, 14 и 21 день после начала, а также через 7 дней после окончания эксперимента.

Было обнаружено, что после 7 и 14 дней невесомости у Т-клеток значительно изменилась экспрессия генов, т.е. какие гены были активны, а какие нет, и что клетки стали более незрелыми в своей генетической программе. Наибольший эффект наблюдался через 14 дней.

Т-клетки стали больше походить на так называемые наивные Т-клетки, которые еще не сталкивались с нарушителями. Это может означать, что им требуется больше времени для активации и, следовательно, они становятся менее эффективными в борьбе с опухолевыми клетками и инфекциями. Наши результаты могут проложить путь к созданию новых методов лечения, которые обратят вспять эти изменения в генетической программе иммунных клеток, — говорит Карлос Галлардо Додд, аспирант отделения микробиологии, биологии опухолей и клеток Каролинского института и первый автор работы вместе с исследователями Кристианом Оертлином и Жюльеном Рекордом из того же отделения.

Через 21 день Т-клетки «адаптировали» свою экспрессию генов к невесомости так, что она практически вернулась к норме, но анализ, проведенный через семь дней после окончания эксперимента, показал, что клетки восстановили некоторые изменения.

Теперь исследователи планируют использовать ракетную платформу космического центра Esrange в Кируне (Швеция) для изучения поведения Т-клеток в условиях невесомости и влияния на их функции.

26.08.2023