Czym jest pamięć immunologiczna?
Pamięć immunologiczna to nabyta kompetencja swoistego układu odpornościowego. Rozumiemy ją jako proces, który pozwala na wytworzenie selektywnie reagujących przeciwciał i przypisujemy działaniu wyspecjalizowanych komórek – limfocytów T i B.
Przyzwyczailiśmy się też postrzegać nieswoisty układ immunologiczny jako nieselektywny i niezdolny do zapamiętywania patogenów. Warto jednak wspomnieć tutaj, że rośliny i bezkręgowce pozbawione wyspecjalizowanej odpowiedzi immunoglobulin potrafią szybciej dezaktywować intruzów przy kolejnym kontakcie.
Nieswoiste korzyści płynące ze szczepień zdefiniowały hipotezę wytrenowanej odporności, a ostatnie badania potrafią ją już udowodnić i wytłumaczyć. Spojrzenie naukowców na nieswoisty układ odpornościowy zaczęło się zmieniać…
Czym jest wytrenowana odporność?
Odporność wytrenowana jest mniej specyficzna i krótsza niż pamięć adaptacyjna, jednak obie spełniają tę samą funkcję. Dają szybką i silną reakcję na patogeny i zwiększają szanse gospodarza na przeżycie. Wytrenowana odporność powstaje pod wpływem czynników endogennych takich jak toczący się proces zapalny lub egzogennych, do których zaliczamy szczepionki. Trzeba też pamiętać, że tak jak proces autoimmunologiczny, wytrenowana odporność nie zawsze jest korzystna dla organizmu.
Badania dr Elaine Fuchs
Odpowiedź wytrenowana dotyczy większej liczby komórek i jest krótsza, ale ma szerszy zakres.
W 2017 roku laboratorium dr Elaine Fuchs opublikowało wyniki, które pokazały, że skóra myszy, która uległa uszkodzeniu, goi się 2,5 razy szybciej przy ponownym urazie. Dr Elaine Fuchs bada biologię tkanek na wielu poziomach – od komórek macierzystych i sygnałów, które je kontrolują, po programy epigenetyczne, transkrypcyjne i translacyjne, które utrzymują zaaranżowaną równowagę wzrostu tkanek.
Prace poprzedzające publikację z 2017 roku zidentyfikowały zmiany epigenetyczne w genomie komórek skóry, które przyspieszały proces gojenia przy ponownym uszkodzeniu. Jednak dopiero 27 lipca 2021 roku dr Fuchs zidentyfikowała mechanizm, który tłumaczy to zjawisko. Opisano zespół czynników transkrypcyjnych JUN-FOS, który po pierwotnym uszkodzeniu odgrywa rolę wspierającą kolejne gojenie. JUN pozostając w obrębie otwartych domen chromatyny szybciej rekrutuje czynnik FOS, co skraca czas reakcji na czynnik stresowy.
27 kwietnia 2022 roku opublikowano pracę Xiaofei Li opierającą się na ustaleniach dr Fuchs. Badacze przeszczepili szpik kostny myszy z indukowanym laboratoryjnie zapaleniem dziąseł. Udowodniono, że otrzymany szpik predysponował myszy-biorców do cięższych postaci indukowanych laboratoryjnie zapaleń stawów i chronił je przed onkogenezą.
Komórki pregnitorowe zapamiętywały profil stanu zapalnego, na jaki były narażone myszy-dawcy, wykazując zmiany epigenetyczne – między innymi gotowość czynnika transkrypcji JUN, co opisała w swojej pracy dr Fuchs. Dalsze badania ujawniły również, że proces ten jest zależny od ścieżki sygnalizacyjnej interleukiny 1 (IL-1). Badacze sprawdzają również powiązania chorób przyzębia z ogólnym stanem zdrowia.
Tym samym pokazano, że neutrofile i makrofagi przeniosły „wytrenowaną odporność” na dawcę i udowodniono występowanie wrodzonej pamięci immunologicznej.
Czytaj także: Repozycjonowanie leków, czyli nowe oblicze znanych cząsteczek.
Heterologiczna aktywność szczepionki Bacillus Calmette-Guerin
Doniesienia o heterologicznej aktywności szczepionek BCG sięgają lat 70. XX wieku. W dobie pandemii i braku dostępnych szczepień celowanych, wykorzystanie potencjalnie ochronnej roli szczepionki Bacillus Calmette-Guerin wydawało się bardzo atrakcyjną opcją. Zespół skandynawskich naukowców z przewodnią rolą profesor Christine Stabel Benn podjął wysiłki, by wprowadzić ideę szeroko zakrojonych szczepień personelu medycznego przeciw gruźlicy i zbadać ich wpływ na zapadalność na COVID-19.
Wyselekcjonowanie szczepionki BCG było poprzedzone wieloletnimi badaniami obserwacyjnymi profesor Benn nad wpływem szczepień na śmiertelność ogólną. W swoich obserwacjach w Afryce, w Gwinei-Bissau, badaczka zidentyfikowała szczególnie korzystny wpływ szczepionek żywych takich jak BCG i szczepionka przeciw polio, która zmniejszyła śmiertelność wśród zaszczepionych dzieci o 1/3. Ponieważ polio nie występowało w rejonie Gwinei-Bissau naukowcy doszli do wniosku, że wpływ ten nie jest związany z selektywną pamięcią immunologiczną przeciwko tej chorobie. Jednak uwaga badaczy skoncentrowała się na szczepionkach przeciwgruźliczych, których dostępność jest większa. Ustalenia profesor Benn i wspólne prace z profesorem F. Schaltzem-Bucholzerem zaowocowały inicjatywą Optimmunize.
Czytaj także: Immunologia w walce z COVID-19.
