צוות מדענים ממכון המחקר Scripps חשף מנגנון רגולטורי שלא היה ידוע בעבר בתגובת הגוף לחיסול פתוגנים, כמו חיידקים ווירוסים. הממצאים קוראים תיגר על דוגמה ארוכת שנים בתחום האימונולוגיה ויש להם השלכות פוטנציאליות על נושאים מרחיקי לכת, החל מדרך מתן החיסונים ועד למקור האוטואימוניות.
תוצאות המחקר, בהובלת פרופסור המחקר של Scripps, מייקל מקהייזר-וויליאמס, פורסמו בגיליון דצמבר של כתב העת Nature Immunology (כרך 11, מספר 12).
המחקר החדש מתמקד בתאי פלזמה, שהם מרכיב של מערכת החיסון הידועה בייצור כמויות גדולות של נוגדנים - חלבונים ממוקדים הנלחמים במחלות. המחקר החדש, לעומת זאת, מראה שתאי פלזמה פועלים גם בלולאת משוב שלילי, שהתוצאה הסופית שלו משפיעה על תפקודם של תאי חיסון אחרים בדרגים גבוהים יותר הנקראים תאי T follicular helper (TFH).
"תאי הפלזמה האלה לא רק מסוגלים להפריש נוגדנים מיוחדים מאוד, אלא הם גם מעורבים בוויסות התהליך שיוצר את התגובה החיסונית הבשלה", אמר Nadège Pelletier, עמית מחקר במעבדת מקהייזר-וויליאמס והמחבר הראשון של הספר. העיתון החדש.
לפני עבודה זו, מדענים חשבו על תאי פלזמה כחיילים פשוטים במאבק נגד הפולשים הזרים של הגוף וחסרי יכולת לכוון את מהלך הקרבות העתידיים.
הגנה על הגוף שלנו מפני פולשים זרים
מערכת החיסון היא הצבא של הגוף שלנו, וכמו צבא אמיתי היא מזהה ומחסלת פולשים, פתוגנים כמו חיידקים או וירוסים שאחראים למחלות. המערכת החיסונית חייבת לזהות גם את תאי ה"עצמי" (אזרחים) של הגוף עצמו כדי שלא יטעו בטעות כפולשים. למערכת החיסון יש מרכיב מולד (לא ספציפי) ומרכיב אדפטיבי (ספציפי). מערכת החיסון האדפטיבית מספקת לגוף את היכולת לזהות ולזכור פתוגנים ספציפיים. בכך הוא מספק חסינות ומסוגל ליצור הגנה חזקה יותר בחשיפה חוזרת לפתוגן.
במעבדת מקהייזר-וויליאמס, מדענים התמקדו בהבנת האירועים העיקריים המתרחשים במהלך התגובה החיסונית, במיוחד תהליכי התקשורת והוויסות הכוללים תאי B ותאי T עוזרים, שני סוגי תאים מרכזיים במערכת החיסונית ההסתגלותית שלנו.
תאי T עוזרים אינם מסוגלים להרוג או להילחם באנטיגן ישירות; הם ה"גנרלים" של מערכת החיסון המסתגלת, וכמו גנרל הם נותנים פקודות בצורה של הפעלה או הכוונת תאי חיסון אחרים לבצע את עבודתם. תאי B אחראים למלחמה בזיהום. מפגשים בין תאי TFH (תת-קבוצה של תאי T עוזרים המתמחים בתגובות תאי B) לבין תאי B ספציפיים לאותו פתוגן קובעים את גורלם של תאי B - או הופכים לתאי פלזמה (מפעלים לייצור נוגדנים) במהלך השלב החריף של התגובה החיסונית או ייצור זיכרון של הפתוגן כך שהגוף יהיה הרבה יותר יעיל במאבק בפתוגן בפעם הבאה.
תאי פלזמה חריפים נוצרים מספר ימים לאחר ההדבקה הראשונית ונלחמים בפתוגן עם נוגדנים ספציפיים אך בעלי זיקה נמוכה (קושרים רופפים). תאי פלזמה זיכרון נוצרים מאוחר יותר ותפקידם למנוע הדבקה חוזרת: הם מפרישים נוגדנים ספציפיים ובעלי זיקה גבוהה מאוד (קושרים בחוזקה) המסתובבים בגוף כזקיפים, מוכנים לנטרל את הפתוגן עם ההדבקה מחדש כך שהפתוגן יהיה מסולק עוד לפני שהסימפטומים של המחלה מתרחשים.
חיילים קוראים את היריות
ההתנהגות יוצאת הדופן של תאי הפלזמה המפרישים נוגדנים היעילים והמיוחדים הללו היא שהפכה למוקד המחקר שהוצג במאמר האחרון ממעבדת מקהייזר-ויליאמס.
במחקר החדש, הקבוצה מראה שתאי פלזמה לא רק מייצרים נוגדנים, אלא גם מווסתים לרעה את התוכנית והתפקוד של תאי TFH ובכך מעורבים גם בוויסות התגובה החיסונית. המדענים מראים שתאי פלזמה משיגים את התפקוד הזה על ידי פעולתם כתא המציג אנטיגן: הם יציגו את האנטיגן (חתיכות קטנות של הפתוגן) לתאי ה-TFH, אך במקום לגרום להפעלה, התפשטות ותפקוד תאי T כמו כל תא אחר. תאים המציגים אנטיגן, הם מדכאים את התכונות הללו בתאי TFH כך שמערכת החיסון שומרת על התגובה שלה תחת שליטה, מגבילה את הייצור של תאי פלזמה חדשים ומתמקדת בפיתוח של זיכרון יעיל ובוגר.
"מה שאנחנו מראים הוא שתאי הפלזמה מסוגלים להציג את האנטיגן, כמו שתאי B או תאים דנדריטים היו עושים," אמר פלטייר, "אבל בניגוד לתאים המציגים אנטיגן מקצועיים, על ידי כך, הם משביתים את הייצור של גורמי גדילה של תאי T של עוזר זקיקים (TFH), מצמצמים את מספרם ותפקודם, והופכים אותם לפחות זמינים לעזרה… אז תאי הפלזמה, שהם התוצר הסופי של התגובה החיסונית, פועלים כחיישן לשמירה על התגובה החיסונית בשליטה".
כדי להוכיח שתאי פלזמה מגבילים באופן ישיר או עקיף את תפקוד תאי TFH, המדענים השתמשו בטכנולוגיית נוק-אאוט של עכבר, מודלים חסרי יכולת לייצר חלבון מסוים. כאן, הצוות הראה שבהיעדר תאי פלזמה, חלה עלייה של TFH במרכז הנבט (מיקרו-סביבה של בלוטות הלימפה שבה תאי B ספציפיים מתרבים, מתבגרים ונבחרים על סמך הזיקה הגבוהה שלהם לאנטיגן). Pelletier מציין כי הגבלת מספר TFH במרכז הנבט חיונית לבחירת תאי B בוגרים בעלי הזיקה הגבוהה ביותר.
"במקרה כזה, יהיה לך את הזיכרון החיסוני הטוב ביותר שאפשר", הדגיש פלטייר.
לפיכך, לעבודה השלכות גדולות יותר על תחום החיסונים.
מחקרים אחרים מצביעים על כך שהצטברות של TFH במרכז הנבט גורמת להגדלה וזה נקשר לאוטאימוניות. עם זאת, המדענים מזהירים שבשלב זה יש צורך במחקר נוסף לפני הסקת מסקנות לגבי תפקידם של תאי פלזמה בהגבלת תגובתיות עצמית וכתוצאה מכך מחלות אוטואימוניות.
