Клетки врожденного иммунитета формируют иммунологическую память

Слизистая оболочка кишечника обладает сложной системой защиты. Ранний ответ обеспечивает врожденный иммунитет, а долговременную защиту — приобретенный. Однако ученые из Франции, США и Великобритании показали на мышах, что врожденный иммунитет также играет роль в иммунологической памяти.

Врожденные лимфоидные клетки типа 3 (ILC3) в большом количестве присутствуют в кишечнике. При инфекции их активируют IL-1β и IL-23, после чего сами ILC3 вырабатывают IL-17 и IL-22. Клетки также активны во время органогенеза. Их роль в долгосрочной адаптации к патогенным и комменсальным бактериям до сих пор не была показана. Авторы изучали функциональные изменения, которые происходят в ILC3 после встречи с патогенным микроорганизмом.

Ученые заражали мышей Citrobacter rodentium (модель инфекции Escherichia coli у человека). Эта бактерия провоцирует активацию ILC3, а также выработку антиген-специфичных B- и T-клеток. Время заражения и ответ приобретенного иммунитета ограничивали с помощью антибиотиков.

Популяции ILC3 и T_H22-клеток оставались стабильными при первоначальной инфекции. Но когда мышь заражали повторно через месяц после получения антибиотиков, уровни NKp46+ и CCR6+ ILC3 быстро возрастали, в то время как число T-клеток не увеличивалось. Тот же эффект продемонстрировали на IL-22-экспрессирующих ILC3 и T-клетках.

После повторного заражения мышей C. rodentium рост патогенных бактерий был подавлен. Авторы предполагают, что возросшая активность ILC3 сыграла роль в развитии резистентности. Также активировались дендритные клетки, но не моноциты, макрофаги или гранулоциты. Взаимодействие ILC3 с патогенными бактериями привело к формированию подгруппы высокоактивных и персистентных клеток, которые авторы назвали «тренированными» (Tr-ILC3).

Общее число ILC3 и IL-22-экспрессирующих ILC3 значительно возрастало у мышей, которых заражали еще через четыре месяца. Авторы показали, что Tr-ILC3 персистируют в кишечнике даже после кратковременного контакта с патогеном; их число повышается при последующих контактах. Защитная активность Tr-ILC3 не зависела от присутствия T-клеток.

Авторы также продемонстрировали повышенный ответ активированных C. rodentium Tr-ILC3 на заражение Listeria monocytogenes. Одни только IL-1β и IL-23 не могли вызвать формирование Tr-ILC3.

РНК-секвенирование показало, что Tr-ILC3 экспрессировали Il22, Il17f, Gzmb и Gzmc на высоком уровне. Также возросла экспрессия генов, связанных с пролиферацией. В клетках произошла глобальная перестройка метаболизма.

Механизм происходящих в Tr-ILC3 процессов остается неизвестным. Эти клетки могут стать новой мишенью для терапии при воспалительных и инфекционных заболеваниях.