Ричард Галло, доктор медицинских наук, профессор и руководитель дерматологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, и его коллеги обнаружили ранее неизвестную роль кожных жировых клеток, известных как адипоциты: они производят антимикробные пептиды, которые помогают отражать вторжение бактерий и других патогенов.
«Считалось, что после того, как кожный барьер был сломан, ответственность за защиту нас от сепсиса полностью ложилась на циркулирующие (белые) клетки крови, такие как нейтрофилы и макрофаги», – сказал Галло, главный исследователь исследования.
"Но требуется время, чтобы привлечь эти клетки (к месту раны).
Теперь мы показываем, что жировые стволовые клетки несут ответственность за нашу защиту. Это было совершенно неожиданно. Неизвестно, могут ли адипоциты вырабатывать противомикробные препараты, не говоря уже о том, что они производят почти столько же, сколько нейтрофилы."
Защита человеческого организма от микробной инфекции сложна, многоуровнева и включает в себя множество типов клеток, кульминацией которых являются нейтрофилы и моноциты – специализированные клетки, которые буквально пожирают целевые патогены.
Но прежде чем эти циркулирующие белые кровяные тельца прибудут на место происшествия, организму требуется более немедленная реакция, чтобы противостоять способности многих микробов быстро увеличиваться в количестве. Эту работу обычно выполняют эпителиальные клетки, тучные клетки и лейкоциты, находящиеся в области инфекции.
Золотистый стафилококк – распространенная бактерия и основная причина инфекций кожи и мягких тканей у людей.
Появление устойчивых к антибиотикам форм S. aureus – серьезная проблема клинической медицины во всем мире.
Ранее опубликованные работы лаборатории Галло наблюдали S. aureus в жировом слое кожи, поэтому исследователи попытались выяснить, играет ли подкожный жир роль в предотвращении кожных инфекций.
Лин Чжан, доктор философии, первый автор статьи, подвергал мышей воздействию S. aureus и в течение нескольких часов обнаружил значительное увеличение как количества, так и размера жировых клеток в месте заражения. Что еще более важно, эти жировые клетки продуцировали высокие уровни антимикробного пептида (AMP), называемого антимикробным пептидом кателицидина или CAMP.
АМП – это молекулы, используемые врожденным иммунным ответом для непосредственного уничтожения инвазивных бактерий, вирусов, грибов и других патогенов.
"AMP – это наша естественная первая линия защиты от инфекций.
Они эволюционно древние и используются всеми живыми организмами для самозащиты », – сказал Галло.
"Однако для людей становится все более очевидным, что присутствие AMP может быть палкой о двух концах, особенно для CAMP.
Слишком мало CAMP, и люди часто заражаются. Лучший пример – атопическая экзема (тип повторяющегося кожного заболевания с зудом). Эти пациенты могут часто испытывать стафилококковые и вирусные инфекции. Но слишком много CAMP – тоже плохо.
Данные свидетельствуют о том, что избыток CAMP может вызывать аутоиммунные и другие воспалительные заболевания, такие как волчанка, псориаз и розацеа."
Ученые подтвердили свои выводы, проанализировав S. aureus у мышей, которые не могут эффективно продуцировать адипоциты или жировые клетки которых не экспрессируют достаточного количества антимикробных пептидов в целом и CAMP в частности.
Во всех случаях было обнаружено, что мыши страдали более частыми и тяжелыми инфекциями.
Дальнейшие испытания подтвердили, что адипоциты человека также продуцируют кателицидин, предполагая, что иммунный ответ одинаков как у грызунов, так и у людей. Интересно, что у тучных субъектов в крови было больше САМР, чем у субъектов с нормальным весом.
По словам Галло, потенциальное клиническое применение результатов требует дальнейшего изучения.
«Нарушение производства АМФ зрелыми адипоцитами может происходить из-за ожирения или инсулинорезистентности, что приводит к большей восприимчивости к инфекции, но слишком много кателицидина может спровоцировать нездоровую воспалительную реакцию.
"Дело в том, что теперь мы знаем эту часть загадки иммунного ответа. Открывает новые фантастические возможности для учебы.
Например, современные препараты, разработанные для диабетиков, могут быть полезны другим людям, которым необходимо повысить этот аспект иммунитета. И наоборот, эти результаты могут помочь исследователям понять связь заболевания с ожирением и разработать новые стратегии для оптимизации медицинской помощи."