В новом исследовании людей, живущих с ВИЧ, исследователи из Университета Альберты обнаружили, что неуловимые белые кровяные тельца, называемые нейтрофилами, играют роль в нарушении функций и количества Т-клеток, а также в связанном с этим хроническом воспалении, которое является общим для ВИЧ-положительных.
Нейтрофилы являются основной частью иммунной системы организма и наиболее распространенным типом белых кровяных телец, составляя от 60 до 80 процентов циркулирующих иммунных клеток в крови. Однако, в отличие от других типов белых кровяных телец, нейтрофилы чрезвычайно недолговечны и не могут быть заморожены и разморожены, как другие иммунные клетки, что делает их чрезвычайно трудными для изучения, сказал руководитель исследования Шокроллах Элахи.
«Нейтрофилы живут от нескольких часов до одного-двух дней», — сказал Элахи. «Тело производит много нейтрофилов, и они выполняют свою работу, а затем они умирают, и их необходимо регенерировать в костном мозге. Но, несмотря на то, что нейтрофилы являются наиболее распространенными лейкоцитами в кровообращении, их роль в контекст ВИЧ не очень хорошо определена».
В исследовании, опубликованном в журнале PLOS Biology, Илахи и его команда исследовали свежую кровь 116 человек, живущих с ВИЧ, и 60 человек без вируса. Они провели всестороннее секвенирование всех генов, экспрессируемых в нейтрофилах обеих групп, чтобы определить любые различия между ними.
«Мы обнаружили, что не все ВИЧ-инфицированные имеют одинаковые типы нейтрофилов», — сказал Элахи. «По мере прогрессирования ВИЧ-инфекции нейтрофилы становятся более активными и более мощными и, в свою очередь, активируют Т-клетки организма, что, вероятно, вызывает некоторые проблемы, связанные с ВИЧ-инфекцией, такие как воспаление и быстрое старение».
Элахи, член Научно-исследовательского института здоровья женщин и детей, Научно-исследовательского института рака Северной Альберты и Института вирусологии Ли Ка Шинга, сказала, что нейтрофилы действуют как система раннего оповещения. Когда они обнаруживают опасную сущность, такую как вторгшийся микроб, они выделяют белки, чтобы сигнализировать другим иммунным клеткам об опасности. Эта активация может быть высокой или низкой, или более или менее мощной, в зависимости от серьезности опасности и реакции других иммунных клеток.
Роль галектина-9
Одним из белков, выделяемых нейтрофилами, является галектин-9, который Элахи ранее связывал с тяжелым воспалением и цитокиновым штормом у пациентов с COVID-19. Команда Элахи сообщила, что, когда нейтрофилы ощущают опасность, например инфекцию, они испытывают стресс и выделяют галектин-9. Когда белок начинает насыщать кровь, он может взаимодействовать с различными иммунными клетками . Например, команда обнаружила, что галектин-9 сильно реагирует с Т-клетками и делает их более восприимчивыми к ВИЧ-инфекции, вызывая каскадный эффект, который приводит к гипериммунному ответу и воспалению.
Предыдущая работа Элахи показала, что у пациентов с ВИЧ и некоторыми формами рака наблюдается повышенный уровень галектина-9 в крови. Однако в этом последнем исследовании он смог определить основной источник белка.
«Мы впервые обнаружили, что мембрана нейтрофилов с помощью сложного механизма покрыта галектином-9, как одеяло», — сказал он. «Когда нейтрофилы становятся высокоактивными, секреция галектина-9 может активировать Т-клетки посредством взаимодействия с другой молекулой, называемой CD44, которая затем способствует хроническому воспалению у пациентов с ВИЧ».
Предотвращение выделения галектина-9
Исследование нейтрофилов Элахи показало, что «тревожная» реакция выделения белков, таких как галектин-9, была связана с окислительным стрессом, состоянием, при котором организм не может естественным образом детоксифицировать или удалить определенные кислородсодержащие молекулы, которые становятся вредными для клеток . Считается, что оксидативный стресс играет роль в развитии заболеваний, включая болезнь Паркинсона, Альцгеймера, рак, сердечную недостаточность и аутизм.
Основываясь на своих выводах, Илахи сказал, что предотвращение выделения галектина-9 может быть мощным инструментом для уменьшения многих негативных последствий ВИЧ-инфекции. Его команда уже добилась определенного прогресса в снижении окислительного стресса , используя органическое антиоксидантное соединение, называемое флоретином и витамином С.
«Мы изучаем флоретин и витамин С в лаборатории, и наши данные очень многообещающие», — сказал Элахи. «Мы знаем, что оба они хороши в снижении выделения галектина-9, поэтому мы считаем, что они могут предотвратить гиперактивацию нейтрофилов. Мы надеемся, что наши результаты послужат поводом для новых исследований роли нейтрофилов в активации Т-лимфоцитов при других острых и хронических заболеваниях. условия.»
Элахи отметил, что исследование подтверждает, что самое важное для людей, живущих с ВИЧ или находящихся в группе риска заразиться вирусом, — это как можно скорее пройти скрининговый тест.
«Если вирус обнаружен на ранней стадии и они могут продолжить антиретровирусную терапию, это остановит прогрессирование болезни и уменьшит многие из осложнений, связанных с продвинутой стадией ВИЧ».