V pľúcach sa ukrývajú „tajné“ imunitné bunky, ktoré môžu byť kľúčom k účinnejším vakcínam proti chrípke

Chrípka každý rok spôsobí množstvo komplikácií a v Spojených štátoch si podľa údajov uvedených vo výskume vyžiada viac ako 35-tisíc životov. Väčšie riziko pritom hrozí deťom, seniorom, tehotným ženám, ľuďom s oslabenou imunitou a pacientom s niektorými chronickými ochoreniami.

Očkovanie patrí medzi najúčinnejšie spôsoby ochrany pred chrípkou. Napriek tomu vakcína nemusí vždy zabrániť samotnému preniknutiu vírusu do nosa a pľúc. Práve tu sa nachádza zaujímavý problém, na ktorý sa zamerali vedci z University of Rochester Medical Center.

Ich výskum, ktorý vyšiel v časopise Nature Immunology, ukázal, že v pľúcach sa nachádza skupina buniek, ktorá môže pomáhať udržiavať imunitnú pamäť. Vedci navyše identifikovali látku, prostredníctvom ktorej tieto bunky komunikujú s ďalšími zložkami imunitného systému. A práve tá by mohla v budúcnosti dostať miesto v nových vakcínach proti respiračným vírusom.

Imunitný systém si infekciu pamätá

Keď človek prekoná infekciu alebo dostane vakcínu, imunitný systém si vytvorí takzvanú imunitnú pamäť. Niektoré bunky zostanú v tele dlhý čas a pri opätovnom stretnutí s rovnakým vírusom dokážu reagovať podstatne rýchlejšie. V pľúcach sa nachádzajú špecializované T-lymfocyty známe ako tkanivovo rezidentné pamäťové T bunky. Ich výhodou je, že nemusia na miesto infekcie cestovať z inej časti tela. Nachádzajú sa priamo tam, kde môže vírus začať svoj útok.

„Tieto bunky sa nachádzajú presne tam, kde infekcia začína, takže môžu okamžite reagovať a pomôcť obmedziť šírenie vírusu,“ vysvetlil Minsoo Kim z University of Rochester, hlavný autor štúdie.

Pre účinnú ochranu proti chrípke preto nejde iba o to, koľko protilátok má človek v krvi. Dôležitú úlohu môže zohrávať aj to, aká silná obrana čaká na vírus priamo v dýchacích cestách.

Súvisí s tým

Vedci našli spôsob, akým sa rakovinové bunky skrývajú pred imunitným systémom. Kľúčom je ich „cukrový plášť“

Väčšinu vakcín proti chrípke dostávaš injekčne do svalu. Takéto očkovanie dokáže pripraviť imunitný systém na stretnutie s vírusom a významne znižuje riziko ťažkého priebehu ochorenia. Samotnému vírusu však môže trvať len krátko, kým sa dostane do slizníc dýchacích ciest. Práve preto vedci skúmajú aj nosové vakcíny. Ich cieľom je vyvolať silnejšiu imunitnú reakciu priamo v nose a dýchacích cestách, teda na mieste, cez ktoré sa vírus do tela dostáva.

Výsledky takýchto vakcín však zatiaľ neboli vždy dostatočne stabilné. Nový výskum preto prináša inú možnosť, namiesto samotného podávania vakcíny do nosa sa vedci môžu pokúsiť lepšie pochopiť, čo presne pomáha udržať imunitnú ochranu v pľúcach. Výskumníci sa zamerali na monocyty. Ide o druh bielych krviniek, ktoré patria k vrodenej imunite a za normálnych okolností sa spájajú najmä s krátkodobou obranou proti infekciám.

V pľúcach po chrípkovej infekcii však vedci našli ich populáciu, ktorá tam dokázala pretrvať celé mesiace. To je dôležité, pretože tieto bunky podľa výsledkov výskumu neplnili iba úlohu krátkodobých „vojaka“ imunitného systému. Pomáhali udržiavať pamäťové T bunky a podporovali ich fungovanie v pľúcnom tkanive.

„Naša práca odhalila dlhodobo pretrvávajúcu populáciu buniek odvodených od monocytov, ktorá poskytuje nevyhnutnú podporu trvalej T-bunkovej imunite,“ uviedol Kim.

Objav zároveň spochybňuje predstavu, že dlhodobú imunitnú pamäť zabezpečujú predovšetkým T a B bunky. Zdá sa, že dôležitú úlohu môžu mať aj bunky vrodenej imunity.

Významnú úlohu zohral galektín-1

Vedci následne hľadali odpoveď na ďalšiu otázku, ako vlastne monocyty pomáhajú pamäťovým T bunkám? Pozornosť upriamili na proteín s názvom galektín-1. Bunky odvodené od monocytov ho produkujú a podľa výsledkov výskumu pomáha aktivovať a udržiavať tkanivovo rezidentné pamäťové T bunky v pľúcach.

Výskumníci následne pridali galektín-1 k experimentálnej nosovej vakcíne proti chrípke a otestovali ju na myšiach. Výsledok priniesol zaujímavý rozdiel. Imunitná reakcia v pľúcach bola po pridaní tejto látky výrazne silnejšia. Galektín-1 by tak v budúcnosti mohol slúžiť ako takzvané adjuvans. Ide o látku, ktorá má posilniť reakciu imunitného systému na vakcínu.

„Identifikovali sme galektín-1 ako silný imunitný signál, ktorý možno použiť ako adjuvans na posilnenie slizničnej imunity,“ povedal Kim.

Zatiaľ však nejde o hotovú vakcínu pre ľudí. Výskumníci pracovali so zvieracím modelom a pred prípadným použitím u ľudí bude potrebné zvládnuť ešte viacero krokov.

Ochrana by mohla čakať vírus priamo pri vstupe

Výsledky naznačujú zaujímavú zmenu v pohľade na očkovanie proti respiračným vírusom. Klasická vakcína pripraví imunitný systém na obranu, no budúce očkovacie látky by mohli cielene vytvárať aj silnú a dlhodobú ochranu v tkanivách, cez ktoré patogén vstupuje do tela. Pri chrípke by to znamenalo najmä nos a pľúca. Výhodou by bola rýchlejšia lokálna reakcia. Vírus by nemusel dostať dostatok času na rozsiahle rozmnoženie ešte predtým, ako imunitný systém zasiahne.

Vedci však upozorňujú, že ani nosové vakcíny zatiaľ nedokážu vždy vytvoriť dostatočne silnú a dlhotrvajúcu ochranu. Práve interakcia medzi vrodenou imunitou a pamäťovými T bunkami preto môže predstavovať ďalší smer vývoja.

Chrípka pritom nemusí byť jediným ochorením, pri ktorom by sa dal tento mechanizmus využiť. Pľúca čelia množstvu ďalších respiračných vírusov. Niektoré spôsobujú pravidelné sezónne ochorenia, iné môžu pri vhodných podmienkach vyvolať rozsiahlejšie epidémie. Ak sa podarí pochopiť, ako monocyty a galektín-1 podporujú imunitnú pamäť v pľúcach, vedci by tento poznatok mohli využiť aj pri návrhu ďalších vakcín.

Výskum zároveň naznačuje, že vrodená imunita nemusí fungovať iba ako prvá krátkodobá obranná línia. Niektoré jej bunky môžu mať podstatne dlhší vplyv na to, ako si organizmus vytvorí a udrží imunitnú pamäť.

„Dnes už vieme, že bunky vrodenej imunity nie sú iba prvými zasahujúcimi bunkami. Môžu tiež formovať dlhodobú imunitnú pamäť,“ uviedol Kim.

Vedci teraz pracujú na stabilnejších formách galektínu-1, ktoré by sa dali bezpečne použiť ako súčasť vakcíny. Kým sa však podobný prístup dostane k ľuďom, bude potrebné overiť jeho účinnosť a bezpečnosť v ďalších experimentoch. Ak ďalší výskum výsledky potvrdí, pri budúcich vakcínach proti chrípke by tak nemuselo ísť iba o tvorbu protilátok v krvi. Väčšiu pozornosť môžu dostať aj bunky, ktoré zostávajú priamo v pľúcach a pomáhajú imunitnému systému pripraviť sa na ďalšie stretnutie s vírusom.