Как работает память клетки
Белки сооружают некую крепость вокруг места, которое когда-то подвергалось заражению. Так они быстрее выигрывают битву с воспалителем, но могут сами вызвать хронические заболевания
Исследование, опубликованное учеными из Университета Рокфеллера в журнале Cell Stem Cell, наглядно показало, как работает механизм памяти клетки, когда та встречается с новым воспалителем.
Под иммунитетом мы обычно понимаем набор Т- и В-клеток, обученных реагировать на патоген либо естественным путем, либо с помощью вакцины. Но ученые давно подозревали, что клетки имеют другую, специфическую стратегию, которую назвали «тренированным» иммунитетом. Он позволяет организму реагировать на совершенно новые угрозы, опираясь на общие воспоминания о воспалениях. В 2017 году эта же команда ученых под руководством Эйлен Фукс подтвердила теорию: кожа мыши заживала в 2,5 раза быстрее в тех местах, которые не раз подвергались раздражениям.
В новом исследовании команда снова подвергла кожу мышей воздействию раздражителей и наблюдала за изменениями стволовых клеток кожи. «Мы сосредоточились на областях генома, которые становятся доступными во время воспаления и остаются доступными после этого», — говорит Кристофер Коули, аспирант лаборатории. «Мы называем эти области доменами памяти, и наша цель состояла в том, чтобы изучить факторы, которые их открывают, оставляют открытыми и повторно активируют».
Ученые наблюдали 50 тысяч открытых областей ДНК. Через несколько месяцев только 1000 остались открытыми. Именно они в последующем быстрее всего активизировались в первые дни заживления раны.
Ученые также обнаружили двухступенчатый механизм, лежащий в основе «тренированного» иммунитета. В нем участвуют два фактора транскрипции — белки JUN и FOS. JUN всегда охраняет открытый домен памяти. Как только в этом месте снова появляется враг-патоген, белок призывает на помощь FOS. После атаки патогена FOS уходит. А JUN иногда остается постоянно, и это уже может привести хроническим воспалениям.
«Натренированные» иммунные клетки дают более сильный ответ, отчего раненная область заживает быстрее. Но если белки будут постоянно находиться в состоянии повышенной готовности, не избежать своего рода молекулярной паранойи, которая характерна для хронических заболеваний. Команда Фукса изучила данные, полученные от пациентов, страдающих системной склеродермией. У них белок JUN постоянно находился на доменах памяти пораженных клеток, стремясь начать борьбу при малейших нарушениях. Тем самым он не давал тканям восстановиться.
Ученые надеются, что эти данные помогут найти новые методы лечения состояний клеток при хронических заболеваниях. «Возможно, эти факторы транскрипции можно было бы использовать в качестве общей мишени для подавления воспоминаний, провоцирующих хроническое воспаление», — предположил Кристофер Коули, аспирант лаборатории Фукса.
