Почему имеющиеся в организме иммунные клетки не справляются с защитой тканей?

Согласно гипотезе, у части пожилых людей, у которых тканевые инфекции возникают вопреки улучшению показателей иммунитета, многочисленные повторно активированные цитотоксические T-клетки уничтожают местные дендритные клетки, несущие антиген, но свободные от инфекции, быстрее, чем инфицированные клетки-мишени. Предполагается, что в результате другие защитные реакции лишаются необходимой клеточной поддержки. По этой гипотезе, неблагоприятное состояние поддерживается повторным уничтожением антигенпрезентирующих клеток, приходящих на смену погибшим; отсутствие защитных рецепторов не служит его причиной. Если клетки, чья специфичность преобладает среди повторно активированных клеток, получают лучший доступ к поражённой ткани, защита, согласно гипотезе, ухудшается. Временное исключение этих клеток должно позволить уже имеющимся альтернативным эффекторным клеткам восстановить контроль над инфекцией. Предполагается, что предотвращение такого разрушительного взаимодействия стабилизирует SPV_7 и сохранит сформировавшуюся защиту в других тканях.

Визуализация живых клеток должна показать, что сначала повышается выживаемость антигенпрезентирующих клеток, а затем улучшается контроль над возбудителем. Согласно предсказанию, возвращение той же популяции вновь вызовет потерю антигенпрезентирующих клеток и ухудшение контроля над инфекцией. Удаление антигенпрезентирующих клеток вновь нарушит восстановленную защитную функцию культуры. Улучшение доступа клеток с доминирующей специфичностью или добавление таких клеток, согласно гипотезе, ухудшит контроль над инфекцией. Такие результаты позволят отличить гипотезу разрушительной повторной активации от гипотез недостаточного доступа, подавления, связанного с питательными веществами, и отсутствия нужной специфичности.

Визуализация живых клеток должна показать, что выживаемость антигенпрезентирующих клеток повышается раньше, чем улучшается контроль над возбудителем. Согласно той же гипотезе, возвращение удалённой популяции вновь приведёт к потере антигенпрезентирующих клеток и ухудшению контроля. Если после восстановления защитной функции удалить из культуры антигенпрезентирующие клетки, защитная функция вновь утратится. Улучшение доступа к ткани или добавление клеток с преобладающей специфичностью ухудшит контроль. Такие результаты позволят отличить гипотезу разрушительной повторной активации от гипотез недостаточного доступа к ткани, подавления иммунного ответа из-за нехватки питательных веществ и отсутствия нужной специфичности.

Эндотелий кровеносных сосудов может вызывать гибель защитных иммунных клеток при их проникновении в ткань даёт другое предсказание: В аутологичных культурах инфицированных тканей избирательное удаление преобладающей популяции цитотоксических клеток, связанной с эпизодом инфекции, снижает количество жизнеспособных возбудителей при повторных заражениях, хотя численность цитотоксических клеток, распознающих соответствующую мишень, уменьшается. Визуализация живых клеток должна показать, что выживаемость антигенпрезентирующих клеток повышается раньше, чем улучшается контроль над возбудителем. Повторное добавление той же популяции вновь вызывает потерю антигенпрезентирующих клеток и ухудшение контроля над возбудителем. Удаление антигенпрезентирующих клеток из культуры, в которой восстановилась защитная функция, вновь нарушает эту функцию. Улучшение доступа или добавление клеток с преобладающей специфичностью, напротив, ухудшает контроль над возбудителем. Эти результаты позволяют отличить гипотезу разрушительной повторной активации от гипотез недостаточного доступа, связанного с питательными веществами подавления защитного ответа и отсутствия нужной специфичности.

Согласно гипотезе, иммунные клетки, специфичность рецепторов которых обеспечивает защиту, достигают поражённой ткани. Их активация вызывает расщепление триптофана в стромальных или миелоидных клетках с участием индолеамин-2,3-диоксигеназы 1 (IDO1), причём расщепление усиливается с запаздыванием относительно активации. После первоначального увеличения численности этих иммунных клеток доступность триптофана падает до минимума, что нарушает их поддержание или повторное включение в защитный ответ. Медленное восстановление уровня триптофана и повторные воздействия приводят к периодическим провалам местной защиты, несмотря на полноценные ответы клеток крови. Гипотеза связывает нарушение с чрезмерной задержкой и чрезмерным усилением отклика в механизме обратной связи, регулирующем обмен питательных веществ во внеклеточной среде. Дефект распознавания мишени рецептором и устойчивое изменение состояния лимфоцитов исключаются из числа предполагаемых причин. По этой гипотезе, коррекция сроков восстановления доступности питательных веществ стабилизирует SPV_7 без введения новых клонов.

Поддержание заданного уровня триптофана в выбранной фазе ответа восстанавливает защиту эффективнее, чем введение того же суммарного количества триптофана вне периода его минимального уровня, при неизменном составе рецепторного репертуара и неизменной доступности ткани для клеток. Восстановление защиты должно сохраняться при экспериментальном выравнивании воздействия кинуренина. Непосредственное введение в ткань дополнительных функционально полноценных клеток в период минимального уровня триптофана не восстанавливает защиту, тогда как уже присутствующие клетки восстанавливают функцию после восполнения питательного вещества. Если предсказанная последовательность событий или зависимость эффекта от фазы ответа не обнаруживается, гипотезу о механизме с запаздыванием следует отвергнуть.

Визуализация живых клеток должна показать, что выживаемость антигенпрезентирующих клеток повышается раньше, чем улучшается контроль над патогеном. Повторное добавление той же популяции вновь вызывает потерю антигенпрезентирующих клеток и ухудшение контроля над патогеном. Удаление антигенпрезентирующих клеток из культуры вновь нарушает восстановленный контроль над патогеном. Улучшение доступа или добавление клеток с преобладающей специфичностью, напротив, ухудшает контроль над патогеном. Такие результаты позволяют отличить гипотезу разрушительного повторного иммунного ответа от гипотез недостаточного доступа, подавления из-за дефицита питательных веществ и отсутствия необходимой специфичности.

Эндотелий кровеносных сосудов может вызывать гибель защитных иммунных клеток при их проникновении в ткань даёт другое предсказание: При повторной иммунной стимуляции локальная эффекторная активность повышается раньше, чем возрастает активность IDO1 и снижается концентрация триптофана; вслед за этим снижением утрачивается защита. Поддержание заданного уровня триптофана в выбранной фазе ответа восстанавливает защиту эффективнее, чем введение того же суммарного количества триптофана вне периода его дефицита, при неизменном наборе рецепторов и доступе клеток к ткани. Защита должна восстанавливаться и при экспериментально выровненном воздействии кинуренина. В период дефицита непосредственное введение в ткань дополнительных функционально полноценных клеток не восстанавливает защиту, тогда как функция уже присутствующих клеток восстанавливается, когда триптофан вновь становится доступен. Если предсказанная последовательность событий или зависимость от фазы ответа не обнаруживается, гипотеза механизма с запаздыванием отвергается.

Согласно гипотезе, в ткани, вовлечённой в рассматриваемый процесс, эндотелий образует барьер, вызывающий гибель клеток: поступающие защитные эффекторные клетки взаимодействуют с лигандом Fas на эндотелии и подвергаются апоптозу при проникновении в ткань. В этой модели в крови сохраняются клетки с нужной специфичностью, тогда как повторные попытки восполнить местную популяцию клеток заканчиваются неудачей. Предполагаемой причиной нарушения служит гибель поступающих клеток при прохождении через сосудистую стенку. Геометрия ткани, отсутствие распознавания антигена и случайное исчезновение клеточных линий с определёнными рецепторами в этой модели не объясняют нарушение. Если гипотеза верна, предотвращение апоптоза при проникновении в ткань позволит уже циркулирующим клеткам с нужной специфичностью восстановить местную функцию и стабилизирует SPV_7.

Блокирование лиганда Fas (FasL) исключительно в эндотелии должно восстановить поступление жизнеспособных клеток в ткань и контроль над патогеном. Введение тех же клеток непосредственно за эндотелиальный барьер должно дать такой же восстановительный эффект без изменения рецепторов этих клеток. Добавление большего числа клеток с нужной специфичностью перед барьером по ходу потока не должно давать эффекта; контрольные клетки, распознающие другие мишени, также не должны восстанавливать функцию. Одного восстановления снабжения питательными веществами должно быть недостаточно, чтобы предотвратить гибель клеток при проникновении в ткань.

Визуализация живых клеток должна показать, что выживаемость антигенпрезентирующих клеток повышается раньше, чем улучшается контроль над патогеном. Повторное добавление той же популяции должно вновь вызвать потерю антигенпрезентирующих клеток и ухудшение контроля над патогеном. Удаление антигенпрезентирующих клеток из культуры с восстановленной функцией должно устранить восстановительный эффект. Улучшение доступа к ткани или добавление клеток с доминирующей специфичностью должно ухудшить контроль над патогеном. Получение этих результатов позволит отличить гипотезу повреждающего повторного иммунного ответа от гипотез недостаточного доступа к ткани, подавления иммунного ответа из-за недостатка питательных веществ и отсутствия клеток с нужной специфичностью.

Дефицит питательного вещества, возникающий с задержкой, может вызывать повторяющиеся нарушения местной иммунной защиты даёт другое предсказание: При повторных воздействиях локальная активность эффекторных клеток повышается раньше, чем возрастает активность IDO1 и снижается уровень триптофана; за периодом минимального уровня триптофана следует утрата защиты. Поддержание постоянного уровня триптофана в указанный период восстанавливает защиту эффективнее, чем введение такого же суммарного количества триптофана вне этого периода, при неизменном рецепторном составе и доступе клеток к ткани. Восстановление защиты должно сохраняться при экспериментально выровненном воздействии кинуренина. В период минимального уровня триптофана прямое введение в ткань дополнительных функционально полноценных клеток не восстанавливает защиту, тогда как уже присутствующие клетки восстанавливают функцию после восполнения питательных веществ. Если предсказанная последовательность событий или зависимость эффекта от фазы не обнаруживается, гипотеза о механизме задержки отвергается.