Как меняется поведение иммунных клеток при воспалении

Иммунные клетки ведут себя по-разному в зависимости от условий. Хотя это было известно давно, увидеть движение внутрисосудистых иммунных клеток удалось только в 2021 году. Какой метод использовали для этого ученые и какие выводы сделали из своего исследования?

Моноциты и в здоровом организме патрулируют эндотелий на наличие патогенов. Если же появляются воспалительные стимулы (от локального повреждения тканей до системной инфекции), то врожденная и адаптивная иммунные системы реагируют на них. Иммунные клетки становятся более подвижными, и начинают катиться по эндотелию, стремясь покинуть сосудистую сеть в месте воспаления. Ранее эти процессы можно было визуализировать только с помощью инвазивных методов, например прижизненной микроскопии^[1].

В чем недостаток прижизненной микроскопии?

У этого метода два основных ограничения. Во-первых, у него ограниченная область визуализации. Во-вторых, он нарушает целостность организма, что может активировать систему защиты и нарушить движение системных иммунных клеток. Из-за этого исследования динамики не всегда эффективны. Ученые попросту не могут зафиксировать внутрисосудистое движение клеток, как в их устойчивом состоянии, так и в состоянии реакции на воспалительные триггеры^[1].

Исследователи из Германии нашли выход: они использовали для визуализации иммунных клеток покадровую МРТ. Метод позволяет неинвазивно получить обзор всего мозга с пространственным разрешением в плоскости от 50 до 100 мкм. На полученных изображениях можно отличить моноциты ближнего и дальнего действия^[1].

На примере головного мозга мыши ученые изучили поведение моноцитов в областях, удаленных от места воспаления. Рассматривали воспалительные условия, имитирующие обычные клинические ситуации^[1]:

• периферические стимулы;
• бактериемия;
• перитонит после перфорации висцеральных полых органов.

Помимо покадровой МРТ, исследователи провели прижизненную микроскопию и проточную цитометрию^[1].

Что выяснили ученые?

Местные, а также системные внутри- и внесосудистые воспалительные стимулы моделируют поведение внутрисосудистого патрулирования моноцитов. После периферического локального подкожного воспаления МРТ показала изменения в поведении моноцитов, находящихся вдали от очага воспаления. Во время воспалительного процесса количество патрулирующих клеток по сравнению со здоровыми мышами уменьшилось до минимума через 72 часа, затем возросло, и вновь упало до минимума через 7 дней. По сравнению со здоровым организмом, патрулирующих клеток было в целом меньше, а расстояние, которое они преодолевали, стало короче. К тому же поведение иммунных клеток системно изменяется еще до появления клинических симптомов^[1].

Вывод

Авторы исследования заключили, что во время воспаления поведение моноцитов системно изменяется в зависимости от типа, силы и продолжительности воспалительного стимула. Покадровая МРТ позволила увидеть, как двигаются внутрисосудистые иммунные клетки. Исследователи полагают, что в будущем этот метод можно будет использовать для диагностики и мониторинга воспалительных заболеваний во время терапии. Область потенциального применения может расшириться до маркировки и визуализации других типов клеток и областей, а также онкологических заболеваний и микроокружения опухоли^[1].

Источники