Холод облегчает аутоиммунное воспаление у мышей

При воздействии холода на организм энергия перераспределяется для поддержания постоянной температуры тела. На мышах с аутоиммунным энцефаломиелитом показали, что снижение энергозатрат на иммунные процессы снижает экспрессию MHCII в моноцитах и препятствует праймированию Т-лимфоцитов, что облегчает симптомы заболевания.

Credit:

anyaivanova | 123rf.com

Поддержание иммунных процессов требует от организма значительных энергозатрат. Группа ученых из Германии и Швейцарии показала, что на холоде энергия распределяется так, что приоритет отдается поддержанию температуры тела. В том числе это происходит за счет снижения энергетических затрат на поддержание иммунитета.

В первую очередь ученые оценили влияние холода на процессы, происходящие в иммунной системе. Они секвенировали РНК костного мозга мышей, живших две недели при температуре 10°C. Оказалось, что при низких температурах снижается экспрессия большого количества генов, связанных с дифференциацией и активацией иммунных клеток. В частности, падают уровни экспрессии молекул MHC II класса.. По данным проточной цитометрии, в костном мозге снижалась численность моноцитов и их прогениторных клеток.

Более глубокое исследование моноцитов показало изменение экспрессии генов, связанных с миграцией лейкоцитов, стимуляцией Т-клеток и презентацией антигена с помощью MHCII.

Далее ученые проверили, как холод влияет на системное воспаление. Они стимулировали образование моноцитов и экспрессию в них MHCII у мышей, вводя им опухолевые клетки линии B16-GM-CSF. Опыт показал, что у мышей, которых содержали на холоде, экспрессия MHCII в моноцитах после имплантации была ниже, чем у контрольных мышей, живших при комнатной температуре. При этом холод не влиял на миграцию иммунных клеток в дренирующие лимфатические узлы.

Моноциты и происходящие от них клетки (дендритные клетки и макрофаги) играют значительную роль в патогенезе хронических воспалительных заболеваний. Ученые оценили воздействие холода на мышей с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (EAE) — эта мышиная модель воспроизводит человеческий рассеянный склероз. Они показали, что воздействие температуры в 10°С в течение двух недель облегчало симптомы EAE, такие как снижение массы тела и поражения нервной системы. При этом эффект от низких температур был заметен уже в том случае, если мышей выдерживали при 10°С в течение всего двух дней перед индукцией EAE.

Воздействие повышенной температуры (37°C), напротив, вело к увеличению потери веса, снижению аппетита и повышению экспрессии MHCII в моноцитах.

Ученые также показали, что наличие или отсутствие проявлений EAE при низких температурах не влияет на термогенез в жировой ткани и распределение липидных капель. Эти результаты поддерживают гипотезу о приоритете процессов терморегуляции.

В патогенез EAE вовлечены также T-клетки. Ученые проверили, как холод влияет на их взаимодействие с моноцитами и праймирование (первичный контакт T-клетки с антигеном). Пересадка мышам с EAE Т-клеток, праймированных in vitro, полностью снимала положительный эффект холода. Это означает, что праймирование T-клеток — критическая точка для облегчении симптомов под действием низких температур. Ученые предположили, что патологическое действие праймирования снимается за счет снижения экспрессии MHCII в моноцитах.

Авторы считают, что исследование расширяет представления о патогенных механизмах аутоиммунных воспалений и может помочь в разработке новых методов лечения рассеянного склероза и других заболеваний.

Источник

Martina Spiljar, et al. Cold exposure protects from neuroinflammation through immunologic reprogramming // Cell Metabolism33, 1–16, published online October 22, 2021, DOI: 10.1016/j.cmet.2021.10.002

Добавить в избранное

Вам будет интересно