B-клетки в толстой кишке мешают заживлению повреждений

Международная группа под руководством исследователей из Каролинского университета (Швеция) детально исследовала состав иммунных клеток кишечника во время заживления слизистой оболочки. В-клетки в составе кишечного иммунного барьера сдерживают проникновение патогенов за счет трансформации в плазматические клетки и продукции IgА и IgM. Впервые изменения в количестве плазматических клеток у пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями кишечника (IBD) были отмечены 20 лет назад. Повышенные уровни В-клеток при кишечном воспалении соответствуют формированию в кишечнике так называемых третичных лимфоидных структур (TLS). Существуют работы, указывающие на патологическую роль В-клеток в развитии IBD, однако все еще недостаточно причинно-следственных и механистических исследований, способных подтвердить это.

Кишечные эпителиальные клетки (IEC) постоянно самообновляются, этот процесс тонко регулируется. Под нишей кишечных стволовых клеток (ISC), располагающейся в дне кишечных крипт, находятся мезенхимальные стромальные клетки. Они продуцируют ключевые гомеостатические факторы, регулирующие переход ISC из состояния покоя в состояние регенерации. Взаимодействия между IEC, стромальными и иммунными клетками играют ключевую роль в ремоделировании и восстановлении поврежденного участка кишечника. Недостаточность механизмов восстановления может привести к активации иммунных клеток в собственной пластинке слизистой и привести к хроническому воспалению или фиброзу. Инфекции и повреждения индуцируют регенеративную программу, которая хорошо скоординирована между нишей ISC и иммунными клетками. Однако не до конца изучено, как иммунные клетки модулируют межклеточное перекрестное взаимодействие в нише ISC.

Врожденные лимфоидные клетки 3 типа (продуцирующие IL-22) расположены близко к нише, в структурах, называющихся «криптопатчи» (cryptopatches), для того, чтобы контролировать тканевую регенерацию. Рекрутируя В-клетки, криптопачти созревают в изолированные лимфоидные фолликулы, необходимые для эффективной активации ответа на инфекцию. TLS, которые напоминают изолированные лимфоидные фолликулы, увеличиваются при воспалении и повреждениях независимо от врожденных лимфоидных клеток 3 типа. Увеличение TLS приводит к обострению колита у мышей. Однако имеют ли TLS или В-клетки прямое отношение к процессу репарации тканей до сих пор неизвестно.

Авторы нового исследования проанализировали популяции иммунных клеток толстого кишечника мышей во время индуцированного декстраном натрия сульфата повреждения и в процессе заживления слизистой. Чтобы комплексно оценить состав лейкоцитов толстого кишечника, они создали специальную панель проточной цитометрии, применили алгоритмы машинного обучения, а также гистологическое исследование. Хотя уровни нейтрофилов и моноцитов временно возрастали во время воспалительного процесса, количество В-клеток продолжало увеличиваться во время фазы репарации, и они становились превалирующими в составе собственной пластинки слизистой.

Далее с помощью проточной цитометрии, РНК-секвенирования единичных клеток, иммунофлюоресценции и технологии in situ гибридизации RNAscope ученые обнаружили индуцированный интерфероном подтип В-клеток, которые накапливались в поврежденных участках регенерирующей толстой кишки. 

Затем ученые использовали специальную линию мышей, у которых можно избирательно снижать количество CD19⁺ клетки (B и некоторые плазматические клетки) с помощью дифтерийного токсина. Оказалось, что сокращение числа В-клеток во время заживления способствовало восстановлению тканей, уменьшению изъязвления и запуску транскриптомной программы, связанной с ремоделированием внеклеточного матрикса. При этом снижение количества В-клеток не влияло на общий состав микробиоты.

РНК-секвенирование единичных клеток из эпителиальных и стромальных компартментов совместно с пространственной транскриптомикой и мультиплексным иммуноокрашиванием показало, что В-клетки ослабляют взаимодействия между стромальными и эпителиальными клетками во время заживления слизистой. 

На системе сокультивирования эпителиальных органоидов и фибробластов исследователи подтвердили, что активированные В-клетки физически нарушали эпителиально-стромальное взаимодействие, необходимое для сохранения органоидов.

Таким образом, результаты исследования указывают на особую роль В-клеток в заживлении слизистой оболочки кишечника. Возможно, модуляцию В-клеточного ответа удастся использовать в качестве альтернативного терапевтического подхода к лечению воспалительных заболеваний кишечника. Авторы отмечают, что ритуксимаб (анти-CD20 антитело, истощающее В-клетки) не показал эффективность при язвенном колите, но причиной могут быть сложности с доставкой, нераспознавание плазматических клеток, не имеющих CD20 и (или) слишком позднее применение.