Ученые из Northwestern Medicine обнаружили, что подгруппа иммунных клеток необходима для успешного принятия трансплантированных органов, и что терапевтическое воздействие на них может улучшить долгосрочную выживаемость после трансплантации, согласно недавнему исследованию, опубликованному в The Journal of Clinical Investigation .

Трансплантация сердца критически важна для пациентов с терминальной стадией сердечной недостаточности — самой поздней стадией сердечной недостаточности, при которой сердце слишком слабо для лечения. Хотя показатели выживаемости пациентов в течение года после трансплантации органов со временем улучшились, улучшение долгосрочной выживаемости остаётся на прежнем уровне.

После трансплантации органа пациенты обычно получают иммунодепрессанты, чтобы предотвратить атаку иммунной системы на новый орган. Однако эти препараты также повышают восприимчивость пациентов к инфекциям, раку и могут вызывать повреждение других органов, включая почки и печень.

В текущем исследовании исследователи стремились лучше понять роль подгруппы иммунных клеток, называемых обычными дендритными клетками типа 1 (cDC1), в трансплантации органов, а также то, как на эти клетки можно воздействовать терапевтически, чтобы помочь предотвратить отторжение трансплантированного органа .

«В этом исследовании мы изучали, как мы можем использовать естественные функции иммунной системы, чтобы она стала более толерантной или восприимчивой к чужеродному антигену или чужеродной частице, например, к трансплантату, чтобы затем принять орган и либо уменьшить потребность в иммунодепрессантах, либо вообще не принимать их», — сказала Саманта Шрот, соискатель степени доктора медицины/доктора философии в Программе подготовки медицинских учёных (MSTP) и ведущий автор исследования.

Ученые использовали многосторонний подход для изучения моделей трансплантации сердца с использованием мышей, у которых был выведен дефицит cDC1 — дендритных клеток, которые помогают иммунной системе распознавать чужеродные антигены.

«Эти клетки почти как учителя иммунной системы», — сказал Шрот. «Они представляют чужеродные частицы другим иммунным клеткам и обучают их, стоит ли атаковать это или нет».

В ходе анализа учёные обнаружили, что мыши с дефицитом cDC1 отторгали трансплантированное сердце быстрее, чем мыши без дефицита cDC1. Они также обнаружили, что дефицит cDC1 приводит к снижению количества регуляторных Т-клеток (Treg), которые обычно помогают предотвратить чрезмерную активность иммунной системы.

«Мы не увидели такого значительного увеличения количества регуляторных Т-клеток, как у мышей с полноценной иммунной системой, что заставило нас предположить, что клетка cDC1 должна играть важную роль в обучении регуляторных Т-клеток», — сказал Шрот.

Тщательно проанализировав клетки cDC1 у мышей, исследователи обнаружили повышение уровня поверхностного белка TGF бета-1, который помогает контролировать рост и пролиферацию клеток и, в данном случае, способствует взаимодействию клеток cDC1 с Treg-клеточными регуляторными клетками (Treg). Чтобы подтвердить это открытие, учёные создали модель мышей с нокаутированным геном TGF бета-1, у которых клетки cDC1 были лишены TGF бета-1, и обнаружили, что эти мыши также отторгали трансплантированное сердце .

Полученные результаты могут лечь в основу новых целевых стратегий по сохранению аллотрансплантатов твердых органов и улучшению долгосрочной выживаемости.

«Можем ли мы использовать таргетные методы терапии, чтобы целенаправленно влиять на метаболизм клетки, например, с помощью наночастиц, которые затем специфически воздействуют на дендритные клетки или клетки cDC1? Сможем ли мы функционально изменить способ взаимодействия клетки с Т-клетками и регуляторными Т-клетками?» — спросил Шрот.

Шрот заявила, что в дальнейшем ее команда продолжит изучение молекулярных свойств других подтипов дендритных клеток и определит, могут ли они также стать перспективными терапевтическими целями для улучшения реакции иммунной системы на трансплантацию органов.

«Понимание основных механизмов, происходящих в сложной реальности иммунной системы, имеет решающее значение для возможности переноса этих знаний в медицину для человека», — сказал Шрот.