Расширенная роль кальциевых каналов в Т-клетках
Субъединица потенциал-зависимых кальциевых каналов выполняет функциональную роль в Т-клетках, согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в Nature Communications.
Эти выводы дополняют растущий объем знаний об активации Т-клеток и могут помочь в будущих усилиях по модуляции активации иммунной системы при различных состояниях, заявил Мурали Пракиря, доктор философии, профессор фармакологии Magerstadt и соавтор исследования.
Т-клетки — основной компонент реактивного иммунного ответа организма, их активация происходит через кальциевую сигнализацию в ответ на стимулы, такие как вторжение чужеродных бактерий или вирусов.
При антигенной стимуляции рецепторов Т-клеток ионы кальция попадают в них через кальциевый канал Orai1, повышая внутриклеточную концентрацию кальция. Этот подъем запускает экспрессию генов, а также производство и высвобождение воспалительных медиаторов, которые облегчают функции Т-клеток как "охотников-убийц".
В других возбудимых клетках, например, в нейронах, большую роль в активации играют потенциал-зависимые кальциевые каналы — отличные от Orai1. Некоторые исследования указывали на их возможную активность и в Т-клетках, но доказательства оставались неубедительными.
В текущем исследовании ученые изучили Т-клетки, выделенные из тканей человека и мыши, активировали их антигенами и искали признаки активации потенциал-зависимых кальциевых каналов, а также экспрессии РНК и белков. Используя различные подходы, включая одновременные методы patch-клампа и визуализации кальция, они не обнаружили доказательств наличия функциональных потенциал-зависимых кальциевых каналов в Т-клетках человека и мыши. Любопытно, что РНК, кодирующие белки этих каналов, экспрессировались, но функциональные белки не производились. Вместо этого эти транскрипты РНК были укорочены и деградировали, теряя ключевые участки, необходимые для функции канала.
Функциональная потенциал-зависимая кальциевая сигнализация не была обнаружена даже в Т-клетках пациентов с мутацией потери функции в гене Orai1, что указывает на отсутствие компенсаторных токов или сигналов через такие каналы при потере сигнализации Orai1.
Затем исследователи применили более детальный подход, используя редактирование генов для селективного устранения определенных субъединиц потенциал-зависимых кальциевых каналов. Эти субъединицы — альфа и бета — формируют поры для потока ионов кальция, но не обладают всей функциональностью полноценного канала.
Оказалось, что альфа-субъединица не обязательна — Т-клетки активируются нормально в ответ на кальций и без нее, — а вот бета-субъединица необходима для правильной активации.
"Похоже, эти бета-субъединицы играют неизвестную ранее роль в контроле активации Т-клеток, которая, судя по всему, не связана с их традиционной функцией модуляции работы поры потенциал-зависимого канала", — сказал Пракиря.
В будущем лучший контроль над активацией Т-клеток может помочь как в коррекции чрезмерного воспаления при аутоиммунных заболеваниях, так и в усилении защиты организма от бактерий и вирусов.