Иммунитет буквально чувствует препятствия: новая находка ученых изменила взгляд на работу Т-клеток

Международная группа иммунологов обнаружила, что Т-лимфоциты способны воспринимать жесткость окружающей среды и менять свое поведение в зависимости от механических свойств тканей. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Immunology, показывают, что физическое окружение влияет на форму клеток, их генетические программы и склонность к закреплению в органах.

Для проверки гипотезы ученые использовали CD8+ Т-лимфоциты — клетки, уничтожающие зараженные вирусами или поврежденные ткани. Исследователи поместили активированные клетки в трехмерные коллагеновые среды с разным уровнем плотности. В остальном условия эксперимента были идентичны, чтобы исключить влияние сторонних факторов.

В жесткой среде лимфоциты мышей и людей двигались медленнее и меняли форму, в том числе форму ядра. Клетки начали вырабатывать больше белков, укрепляющих ядерную оболочку. Кроме того, плотная среда стала источником стресса: у лимфоцитов чаще фиксировались повреждения ДНК, что приводило к замедлению деления и запуску механизмов восстановления генетического материала. Более половины клеток в жесткой среде задерживались на ранней стадии цикла деления, в то время как в мягкой — лишь четверть.

Биолог Андрей Ворошилов поясняет, что механическое воздействие на клетку может приводить к структурным изменениям ядра, которые затем запускают определенные каскады химических реакций и меняют экспрессию генов.

Анализ показал, что жесткость среды меняет функциональную роль лимфоцитов. Клетки начинают переключаться с режима циркуляции по организму на режим "памяти" — они становятся похожими на резидентные клетки, которые надолго закрепляются в конкретной ткани для защиты от повторных инфекций.

Чтобы подтвердить реальность таких условий в организме, авторы измерили жесткость органов мышей. Выяснилось, что печень, почки и легкие примерно в 10 раз жестче селезенки и лимфатических узлов. При этом во время вирусной инфекции селезенка сама становится в шесть раз жестче, что подтверждает регулярное столкновение Т-лимфоцитов с разными механическими условиями.

Работа уточняет, что Т-клетки используют механическую информацию для выбора дальнейшей стратегии поведения. Однако авторы пока не установили, какая именно молекулярная система выполняет роль датчика жесткости: проверка нескольких известных механизмов не дала полного объяснения эффекта.