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

Obesity: Физическая активность по вечерам снижает уровень сахара в крови
Obesity: Физическая активность по вечерам снижает уровень сахара в крови

Согласно новому исследованию, опубликованному ...

Sleep: Умные термостаты помогут исследовать сон в домашних условиях
Sleep: Умные термостаты помогут исследовать сон в домашних условиях

Новое исследование, которое будет представлено...

Найдена связь между исцелением от апноэ и профилактикой разводов
Найдена связь между исцелением от апноэ и профилактикой разводов

Новое исследование, результаты которого будут ...

Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие

В некоторых тяжелых случаях COVID-19 легкие по...

Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий

Исследователям из Каролинского института ...

Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей
Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей

В ходе двух исследований, проведенных в О...

Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить
Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить

Человеческий мозг фильтрует поток впечатлений,...

Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз
Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз

Исследование Кембриджского университета, Велик...

Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты
Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты

У пожарных может быть повышенный риск развития...

ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом

Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже...

Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей

Почти четверть американских детей с симпт...

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз

По данным нового крупного исследования, провед...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения