Как жизненный опыт перестраивает иммунную систему: ответ ученых

Специалисты создали подробную эпигенетическую карту человеческих иммунных клеток, показав, как унаследованные признаки и прошлые воздействия, включая инфекции и вакцины, по-разному влияют на иммунный ответ.

У разных людей реакция на одну и ту же инфекцию может быть различной в зависимости от того, как генетика и жизненный опыт повлияли на функцию их иммунных клеток. Яркий силуэт слева представляет пациента, чья иммунная система хорошо приспособлена к той же инфекции, с которой не справляется невзрачный силуэт справа.

Источник: Salk Institute

COVID-19 ясно продемонстрировал, что одна и та же инфекция вызывает разные последствия у разных людей. Одни переносят болезнь легко, другие сталкиваются с серьезными осложнениями. Почему организм одного человека способен эффективно бороться с вирусом, тогда как другому приходится тяжело?

Частично разгадка заключается в индивидуальных особенностях нашей генетической структуры и приобретенном жизненном опыте, к которому относятся прошлые инфекции и вакцинации. Все это отражается на поведении клеток благодаря изменениям, называемым эпигенетическими модификациями. Они определяют активность конкретных генов, определяющих функциональную специализацию клеток, не меняя при этом саму последовательность ДНК, пишет ScienceDaily.

Группа ученых из Института Салка представила детальное исследование, которое отображает влияние наследуемых признаков и накопленного жизненного опыта на разнообразные типы иммунных клеток. Обширный эпигенетический каталог раскрывает причины разнообразия реакций иммунитета среди людей и открывает путь к разработке новых терапевтических методик, учитывающих индивидуальные особенности организма.

Генетическое наследие определяет базовую структуру нашего организма, но наши иммунные клетки накапливают «молекулярные воспоминания» обо всех пережитых событиях — от перенесенных болезней до контактов с токсинами. Именно сочетание генетического материала и эпигенетических следов формирует уникальную картину функционирования иммунной системы конкретного индивида.

Иммунная система ведет молекулярный дневник, и ученые только что научились его читать.

Источник: Freepik

По словам ведущего автора исследования Джозефа Экера, профессора кафедры генетики Института Салка, именно эта комбинация врожденных свойств и полученного опыта создает уникальный портрет индивидуальной иммунной защиты. Благодаря новому исследованию становится возможным выявить связь между изменениями в структуре ДНК и возникновением симптомов болезни. Оно открывает перспективы для создания целевых препаратов, направленных на устранение уязвимых участков иммунной системы.

Ученые рассмотрели ключевые группы иммунных клеток: Т-клетки и В-клетки, хранящие длительную иммунную память, а также моноциты и естественные клетки-киллеры, оперативно реагирующие на угрозу. Подробный анализ показал, что генетические различия оказывают значительное влияние на состояние Т- и В-клеток, обеспечивая стабильность защитной памяти. В то же время жизненный опыт оказывает большее влияние на краткосрочную регуляцию функций клеток, активно участвующих в защитных реакциях.

Подытоживая, авторы отмечают, что новый каталог представляет собой важный инструмент для диагностики и прогнозирования течения заболеваний. Исследование позволяет лучше понимать механизмы возникновения тех или иных иммунологических состояний и дает надежду на создание персонализированной медицины будущего, способной учитывать уникальные биологические характеристики каждого отдельного пациента.

Тем временем российские ученые связали состояния почвы со здоровьем населения.