Согласно недавнему исследованию, ключевой набор иммунных клеток, защищающих организм от инфекции, был бы утерян без указаний витамина А.
Группа исследователей из Университета Пердью обнаружила, что ретиноевая кислота, метаболит, получаемый из переваренного витамина А, необходима для того, чтобы два из трех типов клеток врожденного иммунитета, которые находятся в кишечнике, нашли свое надлежащее место.
"Известно, что дефицит витамина А приводит к повышенной восприимчивости к заболеваниям и низкой концентрации иммунных клеток в слизистом барьере, выстилающем кишечник," сказал Чанг Ким, профессор и руководитель отдела микробиологии и иммунологии Колледжа ветеринарной медицины Пердью, который руководил исследованием. "Мы хотели выяснить, какую конкретную роль витамин играет в иммунной системе и как он влияет на клетки и биологические процессы. Чем больше мы понимаем детали того, как работает иммунная система, тем лучше мы сможем разработать методы лечения инфекций, аутоиммунных и воспалительных заболеваний."
В иммунной системе есть две категории клеток, которые работают вместе, чтобы избавить организм от инфекции: врожденные иммунные клетки, врожденные лимфоидные клетки и лейкоциты, которые действуют быстро и немедленно присутствуют для устранения инфекции; и адаптивные иммунные клетки, Т-клетки и В-клетки, которые прибывают позже, но специфичны для патогена и более эффективны при его уничтожении или нейтрализации.
Все врожденные иммунные клетки производятся в костном мозге, но в конечном итоге заселяют другие части тела. Врожденные лимфоидные клетки, к которым относится группа, изученная Кимом, присутствуют в барьерных тканях. Хотя известно, что врожденные лимфоидные клетки сконцентрированы в кишечнике, неизвестно, как эти клетки попадают туда, сказал Ким.
Врожденные лимфоидные клетки сначала собираются в лимфатических узлах, прежде чем отправиться к своему конечному пункту назначения, и именно здесь ретиноевая кислота воздействует на два из трех подгрупп, предназначенных для кишечника. Ким и его команда обнаружили, что ретиноевая кислота активирует специфические рецепторы в клетках, которые действуют как самонаводящиеся устройства для кишечника. По его словам, когда клетки врожденного иммунитета затем перемещаются по кровеносной системе, рецепторы захватывают и связываются с молекулами в кишечнике и удерживают клетки на месте.
"Важно, чтобы эти клетки были сконцентрированы в тканях слизистого барьера, а не рассеяны по всему телу, потому что эти ткани являются точкой входа для многих инфекций, вызываемых бактериями, вирусами и паразитами," Ким сказал. "Теперь, когда мы установили систему миграции для этих клеток, мы можем немного поиграть с ней и посмотреть, что меняет поведение и функции клеток."
Документ с подробным описанием результатов исследования, проведенного с использованием как клеточных культур, так и мышей, будет опубликован в выпуске журнала Immunity от 21 июля и в настоящее время доступен в Интернете.
В число соавторов статьи, помимо Кима, входят Мён Х. Ким, аспирантка отделения сравнительной патобиологии, и Элизабет Дж. Тапаровский, профессор биологических наук.
В здоровой системе эти врожденные иммунные клетки находятся под барьером эпителиальных клеток, выстилающим кишечник. Когда патоген прибывает и проникает через эпителиальный барьер, клетки врожденного иммунитета уже находятся там и поджидают. По словам Ким, врожденные иммунные клетки бьют тревогу по поводу более широкого иммунного ответа и атакуют патоген, чтобы не дать ему проникнуть дальше в ткани или в кровоток.
В более ранней работе Ким обнаружил, что витамин А также регулирует миграцию Т-клеток.
"Интересно, что как врожденные, так и адаптивные иммунные клетки разделяют регулируемый витамином А путь миграции," он сказал. "Однако существуют явные различия и программы, которые регулируют миграцию разных типов клеток и даже подмножеств внутри них."
Это не единственный витамин, регулирующий миграцию иммунных клеток. По словам Ким, витамин D действует аналогичным образом, направляя иммунные клетки к коже.
"Все мы знаем, что то, что мы едим, значительно влияет на наше общее состояние здоровья и иммунитет," он сказал. "Хотя существуют и другие важные регуляторы функции иммунной системы, витамины играют важную роль. Как это работает на молекулярном уровне – это растущая область исследований."
Продукты, богатые витамином А, включают сладкий картофель, морковь, тыкву, шпинат, манго, дыню и абрикосы.S. Департамент здравоохранения и социальных служб.
Затем Ким планирует более подробно изучить молекулярные пути, участвующие в миграции врожденных лимфоидных клеток в кишечник и другие органы.