Специализированные Т-клетки патрулируют роговицу человека

Роговица представляет собой прозрачный слой ткани, защищающий глаз от инфекции. Новое исследование показывает, что роговица населена адаптивными иммунными клетками, такими как Т-клетки, а не только врожденными иммунными клетками, такими как дендритные клетки, как считалось ранее.

Новая техника визуализации позволяет взглянуть на иммунную систему глаза в перспективе, бросая вызов давнему статус-кво.

Роговица подобна полю боя. Постоянно подвергаясь воздействию болезнетворных микроорганизмов, он играет решающую роль в защите глаз от болезней. 1 Однако в течение многих лет глазные иммунологи соглашались с тем, что роговица человека населена только врожденными иммунными клетками, такими как дендритные клетки (ДК). 2

В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , оптометрист Холли Чиннерии ее коллегииз Университета Мельбурна оспорили этот консенсус, сообщив о присутствии специализированных Т-клеток — типа адаптивных иммунных клеток — в роговице. 3 «Это действительно ставит под сомнение некоторые из наших фундаментальных предположений об иммунных клетках роговицы, и это может также поставить под сомнение наше более широкое мышление о заболеваниях и методах лечения», — сказал Чиннери.

Консенсус о врожденных иммунных клетках в роговице был основан на конфокальной микроскопии in vivo (IVCM), современном золотом стандарте статической визуализации. 3 Однако, по словам Чиннери, у IVCM есть несколько ограничений. Чтобы лучше понять роговицу и ее иммунные клетки, Чиннери и ее соавтор Лаура Дауни впервые разработали новый метод динамической визуализации роговицы: функциональную конфокальную микроскопию in vivo (Fun-IVCM).

«Мы можем захватывать одну и ту же область ткани роговицы с течением времени и делать повторяющиеся изображения с интервалом в несколько минут между каждым изображением, а затем объединять их вместе, чтобы сформировать замедленное видео», — объяснил Дауни.

В отличие от традиционного IVCM, Fun-IVCM также может захватывать изображения на различной глубине ткани. Использование этой функциональности Fun-IVCMДауни и Чиннери увидели, как иммунные клетки перемещаются по слоям роговицы, словно патрулируя ткань. Это был неожиданный результат, поскольку они предположили, что рассматриваемые клетки были ДК, которые ведут себя не так..

В своих предыдущих исследованиях с иммунологом Скоттом Мюллером из Мельбурнского университета команда наблюдала резидентные Т-клетки памяти (клетки Trm) в роговицах лабораторных мышей в ответ на инфекцию. 4

«Для меня это был момент лампочки», — сказал Мюллер, который также является соавтором нынешней статьи. «Эта движущаяся клетка выглядит точно так же, как Т-клетка у мыши. Именно тогда для этого исследования мы пошли по пути доказательства того, что это на самом деле Т-клетки».

Для этого авторы провели Fun-IVCM на здоровых людях и сравнили морфологию и поведение клеток, снятых на видео, с клетками, обнаруженными у мышей. Движение и морфология клеток были аналогичны Т-клеткам, наблюдаемым в роговице мыши после вирусной инфекции.

Лаура Дауни (справа) выполняет Fun-IVCM [BR1] на соавторе Холли Чиннери (слева), получая изображения иммунных клеток роговицы Чиннери в реальном времени.

Затем они провели Fun-IVCM на людях до и после воздействия воспалительных раздражителей, продемонстрировав реакцию популяций клеток роговицы на воспаление. Острые воспалительные стимулы в виде ношения контактных линз уменьшали количество Т-клеток в роговице. Хроническое воспаление в виде нелеченной глазной аллергии не влияло на количество Т-клеток, но усиливало их подвижность.

Джеремиас Галлетти, офтальмолог и глазной иммунолог из Национальной медицинской академии Буэнос-Айреса, не принимавший участия в исследовании, сказал, что результаты очень убедительны. «Это отличный документ. Обычно мы думаем о роговице как об органе, защищенном иммунитетом, и что там действуют другие правила иммунологии. Но теперь [авторы] обнаружили, что у здоровых людей Т-клетки постоянно входят и выходят из роговицы», — прокомментировал Галлетти.

Авторы подчеркнули, что Fun-IVCM может изменить более широкую область глазной иммунологии, позволяя врачам и исследователям отслеживать популяции клеток Trm в роговице в течение длительных периодов времени. Они предположили, что при дальнейших исследованиях и разработках популяции клеток Trm потенциально могут быть использованы в качестве биомаркеров более широкой динамики иммунных клеток или патофизиологии заболеваний и даже могут использоваться для оценки эффективности терапии.

Пол МакМенамин, отставной глазной иммунолог и бывший научный руководитель аспирантуры Чиннери, который не принимал участия в исследовании, сказал, что это открытие является новаторским для этой области. «Это как если бы кто-то впервые изобрел дрон, летающий над полем боя. Внезапно вы смотрите вниз на поле боя и видите отдельных солдат», — заметил Макменамин. «Это меняет все».