JI: В-клетки вырабатывают антитела, которые подавляют аутоиммунный патогенез

Исследователи обнаружили новый механизм, лежащий в основе ранее опубликованного наблюдения о том, что инфицирование бактериями стрептококка группы А снижает риск развития впоследствии диабета 1-го типа.

В журнале Journal of Immunology сообщается, что вакцинация новорожденных мышей стрептококком группы А способствовала клональному росту врожденных В-клеток, которые вырабатывают антитела против N-ацетил-D-глюкозамина, или GlcNAc. GlcNAc — это производное сахара глюкозы, которое входит в состав клеточной стенки стрептококков группы А, а также в состав антигенов инсулин-продуцирующих бета-клеток поджелудочной железы, которые образуются в результате посттрансляционных модификаций GlcNAc.

Исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме показали, что ассоциации снижения риска развития диабета 1 типа после инфицирования стрептококками группы А зависят от этих GlcNAc-специфических B-1 B-клеток. В-1 клетки у мышей — это тип В-клеток, которые производят естественные антитела, то есть антитела, вырабатываемые без инфекции. Такие естественные антитела могут помочь в выработке толерантности — процесса, в ходе которого иммунная система учится терпимо относиться к собственным тканям, а не атаковать их.

Обнаружение роли B-1 B-клеток «демонстрирует возможность использования репертуара естественных антител при рассмотрении терапевтических стратегий лечения диабета 1 типа», — говорит Джон Кирни, доктор философии, профессор кафедры микробиологии UAB, возглавлявший исследование.

Аутоиммунные заболевания, такие как диабет 1-го типа, являются результатом неспособности поддерживать толерантность. При диабете 1-го типа иммунная система атакует и уничтожает бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Инсулин — это гормон, который помогает клеткам использовать глюкозу для получения энергии. Потеря выработки инсулина после гибели бета-клеток приводит к пагубному повышению уровня глюкозы в крови, что может привести к инвалидности, включая слепоту, болезни сердца и почечную недостаточность.

Как и другие исследователи, ученые из UAB впервые показали, что иммунизация новорожденных мышей в возрасте 14 дней мертвым или живым стрептококком группы А защищает их от диабета 1 типа по сравнению с контрольной группой. В отличие от этого, иммунизация взрослых особей этого штамма мышей, склонных к развитию диабета, не защищала их, так что время было ключевым фактором защиты.

В возрасте от 10 до 12 недель у наивных мышей с диабетом наблюдалась значительная инфильтрация В- и Т-клеток в поджелудочной железе и разрушение мембраны вокруг панкреатических островков, содержащих бета-клетки. У неонатально иммунизированных мышей этих патологических изменений не наблюдалось.

Неонатально иммунизированные мыши вырабатывали иммуноглобулин M, или IgM, который связывался с углеводами группы А и GlcNAc. Кроме того, у мышей наблюдалось клональное расширение клональных клеток B-1b, реагирующих на углеводы группы А с низкой частотой.

Исследователи UAB создали моноклональные антитела, реагирующие на углевод группы А, чтобы исследовать возможные мишени антител IgM, и обнаружили, что моноклональные антитела распознают части антигена GlcNAc, связанные с секреторными гранулами инсулина, известные как эпитопы, на панкреатических бета-клетках. Эти моноклональные антитела, реагирующие на углеводы группы А, обладали устойчивой реактивностью в отношении панкреатических островков как человека, так и мыши.

Оказалось, что эти эпитопы образуются во время аутофагосомальной деградации зрелых углеводов — одного из этапов апоптоза, или запрограммированной клеточной смерти, бета-клеток. Эксперименты показали, что реакция GlcNAc-реактивных В-клеток на стрептококки группы А, по-видимому, задерживает развитие диабета 1-го типа, потенциально способствуя эффективному очищению апоптотических бета-клеток, тем самым ограничивая активацию киллерных и хелперных Т-клеток, которые в конечном итоге уничтожают здоровые бета-клетки. Действительно, эксперименты ex vivo показали, что связывание моноклональных антител, реагирующих на углеводы группы А, с островковыми клетками поджелудочной железы подавляло активацию Т-клеток.

Однако оставалась загадка.

Введение одного только антитела, либо моноклонального антитела, либо объединенного IgM от иммунизированных мышей, не смогло защитить наивных мышей от развития диабета 1-го типа. Таким образом, хотя В-клетки, вырабатывающие IgM, играют центральную роль в подавлении диабета 1-го типа, а антитело IgM защищает от активации Т-клеток в экспериментах с изолированными клетками в пробирке, сам по себе IgM не смог защитить наивных мышей от развития диабета 1-го типа.

Ответ на эту загадку заключается в том, что углеводно-реактивные B-1 B-клетки группы А проявляют поразительную склонность к инфильтрации поджелудочной железы, когда у мышей начинает развиваться диабет 1-го типа. В возрасте 10-12 недель неонатальная иммунизация увеличила количество активированных углеводно-положительных В-клеток группы А, уникально локализованных в поджелудочной железе, в 20 раз. Там, как предполагают исследователи, В-клетки могут вырабатывать IgM или другие возможные растворимые медиаторы, которые защищают бета-клетки.

В то время как один IgM не обеспечивал защиту, исследователи также обнаружили, что адоптивный перенос B-клеток от мышей, которые были неонатально иммунизированы углеводами группы А, способен значительно снизить заболеваемость диабетом 1-го типа у мышей-реципиентов в возрасте 30 недель.

В совокупности наши наблюдения указывают на значительное участие криптических гликановых эпитопов в иммунологическом распознавании стареющих бета-клеток, а также на то, что клональный состав репертуара GlcNAc-специфических В-клеток в раннем возрасте может существенно влиять на иммунную реактивность к аутоантигенам диабета 1 типа, — говорит Кирни.

Мы предполагаем, что естественные дефекты репертуара антител предшествуют появлению аутоантител, специфичных для бета-клеток, которые ассоциируются с диабетом 1 типа и в настоящее время используются для определения риска его прогрессирования.

05.12.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы
Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского универси...

ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных
ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных

Многие недоношенные дети нуждаются в меха...

Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова
Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова

Людям с афазией труднее придумать слова, ...

eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника
eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника

Распространенность воспалительных заболеваний ...

Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши
Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши

Группа ученых из Брукхейвенской националь...

Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК
Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК

Изучая социальную мобильность в современн...

Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие
Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие

Мыши, у которых отсутствует определенный ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса