Клетки TH17 (зеленый) провоцируют воспаление в кишечнике. Иллюстрация авторов работы.
Хроническое нарушение нормальных циркадных ритмов может быть причиной воспалительных аутоиммунных заболеваний у людей. Такое предположение сделали исследователи из Техасского университета, изучая влияние сбоя биологических часов на иммунную систему мышей. Работа опубликована 8 ноября в журнале Science.
Известно, что все формы жизни на Земле подчиняются суточному циклу, претерпевая физиологические и поведенческие изменения в соответствии с изменением естественного уровня освещенности. У людей большинство физиологических процессов также распределяется между днем и ночью благодаря контролю со стороны биологических (циркадных) часов - группы внутриклеточных белков, регулирующих экспрессию генов в соответствии с сигналами, поступающими от зрительной и нервной системы. Было установлено, что последствиями сбоя в работе биологических часов могут стать различные психические и метаболические заболевания. Однако влияние циркадных ритмов на функционирование адаптивной иммунной системы до сих пор было по большей части не ясно.
Авторы исследования, профессор иммунологии и микробиологии Лора Хупер (Lora Hooper), невролог Джозеф Такахаши (Joseph Takahashi) и иммунолог Сяофэй Юй (Xiaofei Yu), экспериментируя на мышиной модели, обратили внимание на ген Nfil3, который регулирует экспрессию различных иммунных клеток, в том числе Т-хелперов 17 (TH17), которые получили такое название из-за продукции одного из медиаторов воспалительного процесса интерлейкина-17 (IL-17).
Функцией этих клеток является защита слизистых оболочек от внеклеточных патогенов - бактериальных и грибковых инфекций. Кроме того, как было установлено ранее, TH17 связаны с избыточной активностью иммунной системы. В частности, известно, что мутация в гене Nfil3, ведущая к перепроизводству TH17, лежит в основе патогенеза таких хронических воспалительных заболеваний аутоиммунной природы, как болезнь Крона и язвенный колит.
Исследователи выяснили, что Nfil3 регулирует экспрессию TH17 с помощью белка Rorγt, внутриклеточный уровень которого меняется в зависимости от времени суток. У мышей, которые являются ночными животными, наивысшего уровня Rorγtдостигал к вечеру, что означало, что максимум TH17 наблюдался в середине ночи, на пике бодрствования. Когда ученые искусственно нарушили биологические часы у животных, создав у них аналог джет-лага, нарушился и ритм флуктуаций Rorγt, следствием чего стал избыток TH17 в слизистой кишечника животных и его воспаление.
По словам Хупер, пока нельзя с полной с уверенностью утверждать, что аналогичные процессы происходят и у людей, соответствующие исследования еще только предстоят. «Тем не менее, полученные результаты заставляют предположить наличие прямой связи между нарушением циркадных ритмов и воспалительными аутоиммунными заболеваниями», - отметила Хупер.
Комментарии (0)