"Stem" T-rakud võivad olla haavandilise koliidi põhjuseks

La Jolla Immunoloogiainstituudi (LJI) teadlased on avastanud, et ebatavaline T-rakkude populatsioon võib põhjustada kahjulikku põletikku haavandilise koliidiga inimestel, mis on käärsoolt kahjustav autoimmuunhaigus.

Nende uus uuring, mis avaldati hiljuti ajakirjas Nature Immunology, on esimene, mis näitab seost tüvirakkude T-rakkude ja haavandilise koliidi vahel patsientidel.

„Oleme tuvastanud T-rakkude populatsiooni, mis võib olla haiguse puhul oluline ja aidata kaasa haavandilise koliidiga patsientide retsidiividele,“ ütleb LJI professor Pandurangan Vijayanand, MD, PhD, kes juhtis uuringut koos professor Mitchell Kronenbergiga, PhD.

Teadlased loodavad tulevikus seda T-rakkude populatsiooni ravimteraapiaga sihtida. „Need rakud võivad olla väga oluliseks sihtmärgiks haavandilise koliidi ja võib-olla ka teiste autoimmuunhaiguste ravis,“ ütleb Kronenberg.

Haavandilise koliidi päritolu uurimine

Tavaliselt aitavad T-rakud organismil võidelda patogeenidega, näiteks viiruste ja bakteritega. Autoimmuunhaiguste korral ründavad T-rakud ekslikult terveid kudesid. Haavandilise koliidiga patsientidel põhjustavad T-rakud jämesooles kroonilist põletikku, mis viib raskete kudede kahjustuste ja potentsiaalselt ohtlike tüsistusteni. Umbes pooled patsientidest reageerivad ravile, kuid retsidiivid on väga sagedased.

Uue uuringu jaoks ühendas LJI meeskond oma immunoloogia, rakubioloogia ja genoomika alased teadmised, et vastata olulisele küsimusele: kust kõik need kahjulikud T-rakud pärinevad?

Tavalised T-rakud interakteeruvad oma sihtmärkidega (näiteks viirusantigeenidega) ja aja jooksul muutuvad uuesti stimuleerimisel düsfunktsionaalseks või isegi surevad. Keha soovib, et T-rakud vähendaksid oma aktiivsust või sureksid pärast töö tegemist, et vältida tarbetut põletikku.

Kuid T-tüvirakud on leidnud viisi iseeneslikuks uuenemiseks. „Need rakud saavad iseeneslikult uueneda ja anda alust nii tüvirakkudele kui ka tõeliselt patogeensetele rakkudele,“ ütleb Kronenberg.

Mõnede tüvirakkude ja T-tüvirakkude üheks tunnuseks on TCF1 geen, mis kontrollib paljude teiste geenide ekspressiooni. Varasemad uuringud on näidanud, et need T-tüvirakud on levinud autoimmuunhaiguste, sealhulgas diabeedi ja haavandilise koliidi loommudelites.

Kui teadlased uurisid nende T-tüvirakkude poolt ekspresseeritud geene, leidsid nad, et TCF1 geen oli signatuurfunktsioon, mis eristas neid rakke teist tüüpi T-rakkudest.

Patsientide üksikasjalik uuring

LJI teadlased uurisid haavandilise koliidiga patsientide jämesoolekoe proove. Nad uurisid tähelepanelikult T-rakkude transkriptoome, et teha kindlaks, millised geenid nendes rakkudes aktiivsed on.

See võimaldas teadlastel tuvastada kahjustatud kudedes erinevaid T-rakkude alatüüpe. Haavandilise koliidiga patsientidel oli käärsooles, eriti põletikulistes piirkondades, suur tüvirakkude populatsioon.

See korrelatsioon ei tähendanud tingimata, et tüvirakud põhjustasid haigust. Et teada saada, kas need olid süüdlased, pöördusid teadlased loommudelite poole ja uurisid koliidiga hiirte soolestikus olevate T-rakkude genoome. Nad leidsid, et tüvirakud olid tõenäoliselt mitut tüüpi patogeensete T-rakkude eelkäijad.

Teadlased näitasid ka, et nad võivad esile kutsuda haavandilise koliidi, süstides korduvalt T-tüvirakke tervetele hiirtele. Nende rakkude võime säilitada patogeenset potentsiaali illustreerib nende "tüvirakkude" funktsiooni.

Seejärel modifitseerisid teadlased mõningaid tüvirakke T-rakkudest, et need oleksid palju vähem tüvirakkude sarnased, kustutades TCF1 geeni. Kui nad need rakud haavandilise koliidi hiiremudelitesse üle kandsid, oli hiirtel vähem patogeenseid T-rakke.

Hiirte andmed kinnitasid ideed, et need tüvirakud võivad olla vastutavad haavandilise koliidi säilitamise ja ägenemiste põhjustamise eest inimestel.

„Hiire koliidi mudelis suutsime näidata, et haiguse säilitamiseks on vaja T-tüvirakke,“ ütleb Kronenberg. „Need rakud võivad olla teguriks, mis korduva antigeeni stimulatsiooni korral pidevalt põletikku säilitab.“

Teadlased rõhutavad, et praegused leiud on fundamentaalsed teaduslikud avastused. „Enne kui need saavad viia terapeutiliste sekkumisteni inimestel, vajavad need ulatuslikku valideerimist,“ ütleb Vijayanand.

Vijayanand on eriti huvitatud T-tüvirakkude uurimisest haavandilise koliidiga patsientidel, kellel esineb retsidiiv, ning viib samal ajal läbi uuringuid nende rakkude sihtimiseks tulevikus.

Kronenberg loodab, et uuringud viivad haavandilise koliidi uute ravimeetoditeni, mis aitavad rohkem patsiente ja vähendavad retsidiivide riski. Ta usub, et uus arusaam T-tüvirakkudest võib aidata valgustada ka teiste autoimmuunhaiguste päritolu.