Новое исследование, проведенное Марком Вельдхоеном, руководителем группы в Институте молекулярной медицины Жуана Лобо Антунеша (iMM; Португалия) и доцентом медицинского факультета Лиссабона (FMUL), и опубликованное в научном журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), показало, что лейкоциты, обитающие в кишечнике, — особая группа иммунных клеток, называемая тканерезидентными лимфоцитами, — используют сахар в качестве источника энергии и имеют более быстрый метаболизм, чем лимфоциты, циркулирующие в крови.
Эти результаты позволяют предположить, что во время инфекций местное наличие сахара в кишечнике может быть полезным для иммунного ответа и может влиять на более быстрое разрешение инфекции хозяином, подчеркивая важность сбалансированного питания для здорового иммунного ответа.
Известно, что лимфоциты циркулируют по организму в кровеносных сосудах, действуя как система наблюдения, но есть специализированная группа лимфоцитов, которые постоянно находятся в тканях. Для правильного функционирования важно, чтобы клетки адаптировались к окружающей среде. В данном исследовании ученые обнаружили, что определенная группа лимфоцитов, находящихся в стенке кишечника, адаптирует свой метаболизм к этой ткани.
“Циркулирующие лимфоциты проводят большую часть своей жизни в лимфатических узлах, где существует высокая доступность энергии. Это как если бы лимфатические узлы были заполнены ланч-боксами. Эти клетки могут быть постоянно наполнены энергией и даже забирают коробку с собой, когда покидают лимфатические узлы, чтобы циркулировать по организму”, — объясняет Марк Вельдхоен, руководитель исследования.
Однако лимфоциты, находящиеся в тканях, не имеют такого же количества доступной энергии.
“Эти клетки постоянно находятся в состоянии полуактивации, готовые ответить на вызовы, такие как инфекции. Мы обнаружили, что эти резидентные лимфоциты способны адаптироваться к окружающей среде в кишечнике и регулировать свою активность в зависимости от наличия глюкозы”, — отмечает Вельдхоен.
“Глюкоза быстро поглощается этими клетками для производства лактата или пирувата – молекул, которые используются для производства энергии. В кишечнике резидентные лимфоциты способны вырабатывать энергию быстрее, чем циркулирующие лимфоциты”, — подчеркивает Ванесса Мораис, руководитель группы в iMM и соавтор исследования.
Чтобы проверить, играет ли глюкоза роль в иммунном ответе на инфекцию, исследователи использовали модель кишечной инфекции у мышей.
“Мы обнаружили, что у мышей, зараженных кишечным патогеном, локальная доступность глюкозы может определять активацию резидентных лимфоцитов и более быстрое уничтожение инфекции”, — делится Спела Коняр, первый автор исследования.
Установлено, что резидентные лимфоциты адаптируются к окружающей среде, что, в свою очередь, используется для регулирования ответа на инфекцию. Обнаруженный эффект местного наличия глюкозы указывает на то, что диета может влиять на иммунные клетки кишечника, подчеркивая важность сбалансированного питания для иммунной системы, заключили ученые.
