С первого вдоха наши легкие подвергаются воздействию микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы. Благодаря иммунным клеткам в легких, так называемым макрофагам, мы защищены от большинства инфекций в раннем возрасте. В новом исследовании, опубликованном в Журнале экспериментальной медицины, исследователи из Каролинского института показывают, как развиваются макрофаги легких; новые результаты, которые могут помочь уменьшить повреждение органов и имеют большое значение для дальнейшего развития важных методов лечения заболеваний легких.
Легочные макрофаги начинают развиваться у человека с рождения, когда легкие впервые наполняются вдыхаемым воздухом. Несмотря на важность легочных макрофагов в иммунной системе, ранее не было известно, как они развиваются у человека, поскольку исследования in vivo на людях проводить сложно.
Однако с помощью модели исследователи из Каролинского института смогли непосредственно изучить развитие макрофагов человека в живом легком. В ходе исследования было обнаружено, что легочные макрофаги развиваются двумя разными путями.
«При первом типе развития легочные макрофаги происходят из клеток-предшественников, которые уже присутствуют в печени плода», — говорит Тим Виллинджер, доцент кафедры медицины Худдинге Каролинского института, который руководил исследованием. «После того, как мы рождаемся, эти клетки-предшественники перемещаются из печени в легкие через кровоток. Затем в легких они подвергаются воздействию различных факторов роста, что помогает им развиваться в «зрелые» макрофаги легких. Второй тип развития возникает в более позднем возрасте. В этот момент они развиваются из взрослых клеток-предшественников, так называемых моноцитов, которые находятся в крови».
Аналогичная экспрессия генов, но разные функции
Исследователи также исследовали, влияет ли происхождение легочных макрофагов на их функцию. Здесь они могли видеть, что легочные макрофаги, независимо от их происхождения, имеют схожую экспрессию генов, но с разными функциями.
«Мы обнаружили, что эмбриональные клетки-предшественники делятся быстрее, чем взрослые клетки-предшественники», — говорит первый автор исследования Эльза Эврен, докторант исследовательской группы Тима Виллинджера. «Таким образом, клетки-предшественники плода быстрее заселяют легкие, что важно в раннем возрасте для быстрого удаления микроорганизмов и других вдыхаемых частиц».
Вместо этого было обнаружено, что макрофаги легких, полученные из клеток-предшественников взрослых, сильно активируются интерфероном, белком, задачей которого является защита от вирусных инфекций. Поэтому очень вероятно, что этот конкретный тип легочных макрофагов выполняет важную функцию в иммунной системе, помогая бороться с вирусами.
Исследователи также смогли увидеть, что эти макрофаги легких похожи на провоспалительные макрофаги, которые могут чрезмерно активироваться и способствовать серьезному повреждению легких при таких заболеваниях, как COVID-19.
Иммунные клетки легких играют ключевую роль в защите организма от инфекций и поддержании здоровья дыхательной системы. После рождения их развитие проходит несколько этапов. В первые месяцы жизни легкие новорожденного активно колонизируются различными клетками, включая макрофаги и лимфоциты, которые помогают формировать первичный иммунный ответ. Врачи отмечают, что на этом этапе важным фактором является грудное вскармливание, которое способствует передаче антител и активирует иммунные механизмы.
С возрастом, по мере роста ребенка, происходит дальнейшее созревание иммунных клеток. Врачи подчеркивают, что окружающая среда, включая инфекции и аллергены, влияет на этот процесс. Регулярное взаимодействие с микробами помогает иммунной системе адаптироваться и формировать устойчивость к заболеваниям. Таким образом, развитие иммунных клеток легких является динамичным процессом, который зависит как от генетических факторов, так и от внешних условий.
После рождения легкие новорожденного начинают активно развиваться, и вместе с ними формируются иммунные клетки, играющие ключевую роль в защите организма. Многие исследователи подчеркивают, что в этот период происходит значительное изменение в составе клеток, отвечающих за иммунный ответ. В легких появляются альвеолярные макрофаги, которые помогают очищать дыхательные пути от патогенов и частиц.
Согласно мнениям специалистов, важным аспектом является влияние окружающей среды на развитие этих клеток. Контакт с микробами, аллергенами и другими веществами формирует “память” иммунной системы, что в дальнейшем может повлиять на риск развития аллергий и астмы. Родители также отмечают, что здоровье ребенка в раннем возрасте, включая грудное вскармливание, может способствовать более эффективному формированию иммунной защиты легких. Таким образом, процесс развития иммунных клеток в легких является сложным и многогранным, требующим внимания как со стороны науки, так и со стороны родителей.
Ограничение повреждения легких и продвижение новых методов лечения
- Новые результаты способствуют лучшему пониманию происхождения и функции легочных макрофагов.
- Клетка-предшественник человеческого плода, которую идентифицировали исследователи, является потенциальной клеткой, которую можно использовать для регенерации тканезащитных макрофагов, ограничения повреждения органов и стимулирования восстановления тканей в поврежденном легком.
- Эти результаты могут также способствовать разработке новых методов лечения ряда заболеваний легких.
Исследование было поддержано грантами Шведского исследовательского совета, SciLifeLab, Фонда Кнута и Алисы Валленберг, Каролинского института, Центра инновационной медицины (CIMED), региона Стокгольм, Шведского фонда сердца и легких, Петруса и Августы Хедлундс Штифтельсе и Шведской королевской академии. наук. Один из авторов из Йельского университета сообщил о конфликте интересов, который подробно описан в научной статье.
Читайте также:
Вопрос-ответ
Как у новорожденного вырабатывается иммунитет?
В первые месяцы жизни иммунитет новорожденных заимствуется у матери. В основном за защиту новорожденного отвечают специальные иммуноглобулины. Они поступают в организм еще во время беременности, в третьем триместре. Именно поэтому недоношенные дети чаще болеют и хуже адаптируются к новой среде.
До скольки лет вырабатывается иммунитет?
Нередко врачам задают вопрос: «До скольких лет формируется иммунитет? » Ответ – активный иммунитет к различным патогенам формируется на протяжении всей жизни человека. Если же говорить об иммунной системе, то она созревает к 6–7 годам.
Какой иммунитет с рождения?
Врожденный иммунитет формируется еще до рождения ребенка. Таким образом, ребенок рождается уже имея первую линию защиты, которая состоит из клеток (например, нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов), некоторых лимфоцитов, а также ферментов (лизоцим), белков (интерферонов) и других компонентов.
Когда формируется иммунная система у ребенка?
Иммунная система начинает развиваться с 8-10 недели внутриутробного периода и продолжает свое формирование по мере роста и взросления ребенка. У новорожденного практически отсутствует приобретенный иммунитет, однако имеются механизмы врожденной защиты и антитела, полученные от матери.
Советы
СОВЕТ №1
Изучайте информацию о развитии иммунной системы у новорожденных. Понимание того, как легкие и иммунные клетки формируются после рождения, поможет вам лучше заботиться о здоровье вашего ребенка и своевременно реагировать на возможные проблемы.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на факторы, влияющие на здоровье легких. Качество воздуха, в котором живет ваш ребенок, а также наличие аллергенов и загрязняющих веществ могут существенно повлиять на развитие иммунных клеток легких.
СОВЕТ №3
Поддерживайте грудное вскармливание как можно дольше. Молоко матери содержит антитела и другие иммунные компоненты, которые способствуют правильному развитию иммунной системы, включая клетки легких.
СОВЕТ №4
Регулярно проводите профилактические осмотры у педиатра. Это поможет отслеживать развитие иммунной системы вашего ребенка и выявлять возможные проблемы на ранних стадиях.
