"Macierzyste" limfocyty T mogą być przyczyną wrzodziejącego zapalenia jelita grubego

Naukowcy z Instytutu Immunologii La Jolla (LJI) odkryli, że nietypowa populacja komórek T może być przyczyną szkodliwego stanu zapalnego u osób chorych na wrzodziejące zapalenie jelita grubego, chorobę autoimmunologiczną, która uszkadza jelito grube.

Ich nowe badanie, niedawno opublikowane w czasopiśmie Nature Immunology, jako pierwsze wykazało związek między komórkami macierzystymi T a wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego u pacjentów.

„Zidentyfikowaliśmy populację komórek T, która może mieć istotne znaczenie dla przebiegu choroby i przyczyniać się do nawrotu u pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego” – mówi profesor Pandurangan Vijayanand, doktor medycyny i doktor filozofii z LJI, który wspólnie z profesorem Mitchellem Kronenbergiem, doktorem filozofii, kierował badaniem.

Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda im się skierować terapię lekową na tę populację komórek T. „Te komórki mogą być bardzo ważnym celem w leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i być może innych chorób autoimmunologicznych” – mówi Kronenberg.

Badania nad pochodzeniem wrzodziejącego zapalenia jelita grubego

Limfocyty T normalnie pomagają organizmowi zwalczać patogeny, takie jak wirusy i bakterie. W chorobach autoimmunologicznych limfocyty T błędnie atakują zdrową tkankę. U pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego limfocyty T powodują przewlekły stan zapalny w okrężnicy, co prowadzi do poważnych uszkodzeń tkanek i potencjalnie niebezpiecznych powikłań. Około połowa pacjentów reaguje na terapię, ale nawroty są bardzo częste.

W ramach nowego badania zespół LJI połączył swoje doświadczenie z zakresu immunologii, biologii komórki i genomiki, aby odpowiedzieć na ważne pytanie: Skąd biorą się wszystkie te szkodliwe komórki T?

Zwykłe komórki T wchodzą w interakcje ze swoimi celami (takimi jak antygeny wirusowe) i z czasem stają się dysfunkcyjne lub nawet obumierają po ponownej stymulacji. Organizm chce, aby komórki T obniżyły swoją aktywność lub obumarły po wykonaniu swojej pracy, aby zapobiec niepotrzebnemu zapaleniu.

Ale komórki macierzyste T znalazły sposób na samoodnawianie. „Te komórki mogą samoodnawiać się i dawać początek komórkom macierzystym, a także komórkom prawdziwie patogennym” — mówi Kronenberg.

Jedną z cech charakterystycznych niektórych komórek macierzystych i komórek macierzystych T jest gen TCF1, który kontroluje ekspresję wielu innych genów. Poprzednie badania wykazały, że te komórki macierzyste T są powszechne w zwierzęcych modelach chorób autoimmunologicznych, w tym cukrzycy i wrzodziejącego zapalenia jelita grubego.

Gdy naukowcy przyjrzeli się genom wyrażanym przez te komórki macierzyste T, odkryli, że gen TCF1 był cechą charakterystyczną, odróżniającą te komórki od innych typów komórek T.

Szczegółowe badanie pacjentów

Naukowcy z LJI badali próbki tkanki okrężnicy od pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego. Przyjrzeli się dokładnie transkryptomom komórek T, aby ustalić, które geny są aktywne w tych komórkach.

Pozwoliło to naukowcom zidentyfikować różne podtypy komórek T w dotkniętych tkankach. U pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego w jelicie grubym znajdowała się duża populacja komórek macierzystych T, szczególnie w obszarach zapalnych.

Ta korelacja niekoniecznie oznaczała, że komórki macierzyste powodowały chorobę. Aby dowiedzieć się, czy to one były winowajcami, naukowcy zwrócili się do modeli zwierzęcych i przyjrzeli się genomom komórek T w jelitach myszy z zapaleniem jelita grubego. Odkryli, że komórki macierzyste były prawdopodobnie prekursorami kilku typów patogennych komórek T.

Naukowcy wykazali również, że mogą wywołać wrzodziejące zapalenie jelita grubego poprzez wielokrotne wstrzykiwanie komórek macierzystych T zdrowym myszom. Zdolność tych komórek do utrzymania potencjału patogennego ilustruje ich funkcję „macierzystą”.

Następnie naukowcy zmodyfikowali niektóre komórki macierzyste T, aby były znacznie mniej podobne do komórek macierzystych, usuwając gen TCF1. Kiedy przenieśli te komórki do mysich modeli wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, myszy miały mniej patogennych komórek T.

Dane dotyczące myszy wzmocniły hipotezę, że te komórki macierzyste mogą odpowiadać za podtrzymywanie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i wywoływanie nawrotów u pacjentów.

„W mysim modelu zapalenia okrężnicy byliśmy w stanie wykazać, że komórki macierzyste T są niezbędne do utrzymania choroby” – mówi Kronenberg. „Te komórki mogą być czynnikiem, który stale utrzymuje stan zapalny po powtarzającej się stymulacji antygenem”.

Naukowcy podkreślają, że obecne odkrycia są podstawowymi odkryciami naukowymi. „Wymagają one obszernej walidacji, zanim będą mogły doprowadzić do interwencji terapeutycznych u ludzi” – mówi Vijayanand.

Vijayanand jest szczególnie zainteresowany badaniem komórek macierzystych T u pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, u których następuje nawrót choroby, a także prowadzeniem badań mających na celu ukierunkowanie leczenia na te komórki w przyszłości.

Kronenberg ma nadzieję, że badania doprowadzą do nowych terapii wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, które pomogą większej liczbie pacjentów i zmniejszą ryzyko nawrotu. Uważa, że nowe zrozumienie komórek macierzystych T może również pomóc rzucić światło na pochodzenie innych chorób autoimmunologicznych.