Imunitní systém lidského plodu pochází ze zcela jiných zdrojů než imunitní systém dospělých

Vědci z UCSF (University of California - San Fransicso) poprvé ukázali, že fetální imunitní systém pochází ze zcela jiného zdroje než imunitní systém dospělých a je s větší pravděpodobností schopen tolerovat cizí látky v okolním prostředí.

Nález může vést k lepšímu pochopení toho, jak novorozenci odpovídají na infekce a očkování. Dále může pomoci zodpovědět hádanky, proč mnoho dětí HIV pozitivních matek není před narozením infikováno touto nemocí, pochopit, jak se vyvíjejí dětské alergie, a také, jak zvládnout problémy spojené s transplantacemi orgánů u dospělých. Výsledky studie jsou zveřejněny v časopise Science ze 17. prosince.

Dosud se na fetální a dětský imunitní systém nahlíželo jako na jednoduše nezralou formu dospělého imunitního systému. Myslelo se, že dětská imunita odpovídá rozdílně z důvodu nedostatku expozice imunitním rizikům z okolního prostředí. Nová studie odhalila zcela rozdílný imunitní systém v plodu, který je odvozen z jiné skupiny kmenových buněk.

„Zjistili jsme, že se v plodu nachází imunitní systém, jehož úkolem je naučit plod být tolerantní ke všemu, co vidí, včetně své matky a svých vlastních orgánů," řekl Joseph M. McCune, MD, PhD, profesor na Oddělení experimentální medicíny na UCSF, spoluautor článku (Mold et al., 2010). „Po narození se vytvoří nový imunitní systém z odlišných kmenových buněk, které mají za úkol bojovat se vším cizím." 

Výzkumný tým již předtím objevil, že fetální imunitní systémy jsou vysoce tolerantní k cizím buňkám, a vytvořil hypotézu, že tohle zabraňuje plodům bojovat proti buňkám svých matek během těhotenství a proti buňkám svých orgánů, když se vyvíjejí.

Naopak imunitní systém dospělého je naprogramovaný k tomu, aby napadl vše, co považuje za „jiné", což dovoluje tělu, aby bojovalo s infekcemi, ale rovněž způsobuje odmítnutí transplantovaného orgánu.

„Typická role dospělého imunitního systému spočívá v tom, že „vidí" něco cizího a odpoví na to tím, že objekt napadne a zbaví se jej. Dříve se věřilo, že fetální imunitní systém selhává v tom, že „nevidí" to, co jej ohrožuje, a proto na ně neodpovídá," řekl Jeff E. Mold, autor článku a postdoktorand v McCunově laboratoři. „My jsme zjistili, že buňky fetálního imunitního systému velmi dobře „vidí" cizí ohrožení, ale místo toho, aby zasáhly, dovolují plodu, aby ho toleroval."

Předešlé studie přisuzovaly tuto toleranci alespoň částečně faktu, že plod má ve svém imunitním systému extrémně velké množství regulačních T-lymfocytů - těch, které navozují toleranční odpověď. Plody v polovině těhotenství mají zhruba třikrát více regulačních T-lymfocytů, než novorozenci nebo dospělí.

Vědci chtěli zhodnotit, zda mají buňky fetálního imunitního systému větší pravděpodobnost stát se regulačními T-lymfocyty. Purifikovali takzvané naivní T-lymfocyty (nové buňky, které nikdy nebyly vystaveny útokům z vnějšku) z plodů a dospělých a potom je vystavili cizím buňkám. V normálním imunitním systému dospělého člověka by to vyvolalo imunitní odpověď. Touto expozicí bylo aktivováno 70% fetálních buněk, naproti tomu pouze 10% dospělých buněk, což vyvrací teorii o tom, že fetální buňky nerozpoznávají „cizince". Dvakrát více fetálních buněk se přeměnilo v regulační T-lymfocyty. To podle Molda dokazuje, že fetální buňky jsou jednak citlivější ke stimulaci, ale také je u nich pravděpodobnější, že se u nich vyvine tolerance.

Vědci potom rozdělili buňky podle genové exprese. Očekávali, že najdou podobnou expresi genů ve dvou skupinách buněk. Ve skutečnosti to ale tak nebylo, tisíce genů se odchylovaly od dvou buněčných linií. Když potom užili kmenové buňky měnící se na krvinky, aby generovali nové buněčné linie z těchto dvou skupin, objevila se ta samá rozdílnost.

„Uvědomili jsme si, že existují ve skutečnosti dvě linie kmenových buněk měnící se na krvinky, jedna v plodu, ze které vznikají tolerantní T-lymfocyty, a druhá u dospělého, jež dá vzniknout atakujícím T-lymfocytům," řekl Mold.

Další studie se pokusí přesněji determinovat, kdy a proč se stává, že imunitní systém přeskakuje z adultní verze do formy plodu a zda se děti rodí se širokým spektrem vlastností fetálního a adultního imunitního systému. Tyto informace by mohly změnit způsob, jakým jsou očkováni novorozenci nebo jak léčíme děti s onemocněními, jako je například HIV.

Překlad: Pavla Čermáková

Použité zdroje:

Originální studie:

J. E. Mold, S. Venkatasubrahmanyam, T. D. Burt, J. Michaelsson, J. M. Rivera, S. A. Galkina, K. Weinberg, C. A. Stoddart, J. M. McCune. Fetal and Adult Hematopoietic Stem Cells Give Rise to Distinct T Cell Lineages in Humans. Science, 2010; 330 (6011): 1695 DOI: 10.1126/science.1196509

Zdroj: www.sciencedaily.org

Obrazové přílohy: http://www.sxc.hu/