У эмбрионов нашли иммунную систему

Несмотря на то, что организмы матери и эмбриона разделены кожей, в норме между ними происходит непрерывный обмен питательными веществами. При наличии у плода развитой иммунной системы антигены, поступающие из амниотической жидкости или крови, теоретически должны вызывать соответствующие реакции. Однако на практике такой иммунный ответ не встречается. Прояснение механизма может помочь в разработке методов трансплантации, терапии эмбриональными и мультипотентными стволовыми клетками, а также генной терапии, позволяющих избежать кризиса отторжения. Чтобы восполнить пробел, авторы новой работы изучили антигенпрезентирующие клетки эмбрионов и взрослых людей.

Долгое время отсутствие иммунного отклика объяснялось примитивным функционированием иммунной системы эмбрионов. В частности, неясной оставалась степень развития дендритных клеток — наряду с B-лимфоцитами и макрофагами они захватывают антиген с помощью эндоцитоза или фагоцитоза, после чего представляют фрагмент агента, расположенный на мембране, Т-лимфоцитам. При успешном распознавании последние запускают иммунный ответ, уничтожая аналогичные антигены и поврежденные клетки собственного организма. Результаты анализа показали, что вопреки доминирующей гипотезе, дендритные и T-клетки эмбрионов способны на иммунный ответ уже на 13 неделе беременности.

Так, согласно экспериментам, иммунитет плода, как и взрослых людей, может захватывать чужеродные агенты и представлять их фрагменты Т-лимфоцитам. Однако после этого их организм активирует регуляторные Т-клетки — они модулируют силу отклика через эффекторные лимфоциты. На молекулярном уровне такая корректировка, в случае дендритных клеток, опосредуется выработкой фермента аргиназа-2, которая за счет изменения уровня L-аргинина подавляет продукцию фактора некроза опухоли (TNF). Любопытно, что избыток этого белка положительно коррелирует с выкидышами. Тем не менее, экспрессия свыше трех тысяч генов дендритных клеток у младенцев и эмбрионов отличается.

Кроме потенциальных возможностей для трансплантации и генной терапии, прояснение механизма подавления иммунного ответа у плода может помочь в исследованиях, направленных на минимизацию риска неблагоприятного исхода беременности. По статистике, чрезмерные иммунные реакции эмбрионов приводят к выкидышам в 40 процентах случаев. Предполагается, что повышать вероятность отклика способны, например, внутриматочные инфекции. Прояснить этот механизм, а также предложить способы предотвращения подобных нежелательных реакций авторы намерены в дальнейших исследованиях. Ранее к факторам риска при беременности отнесли пассивное курение до зачатия, листериоз и диету.

Статья опубликована в журнале Nature.

Осенью 2016 года нидерландские исследователи разработали трехмерный атлас пренатального развития человека.