Każdego dnia niezliczone nowe infekcje występują globalnie, a znaczna część osób aktywnych seksualnie może zawrzeć zakażenie przekazywane seksualnie w wieku 25 lat. Zakażenia wirusowe, takie jak Zika, Denga, MPOX, wirus opryszczki pospolitej (HSV) i ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV) często wchodzą w ciało przez skórę i śluzę. Najlepszą obroną przed tymi infekcjami jest szczepienie. Jednak, aby zaprojektować skuteczne szczepionki, kluczowe jest zrozumienie komórek odpornościowych w tych tkankach i ich interakcji z tymi wirusami. Ostatnie badania rzuciły światło na złożone role tych komórek, co może prowadzić do znacznego postępu w rozwoju szczepionek.

Naukowcy z Westmead Instutute for Medical Research, University of Sydney kierowane przez profesora Andrew Harmana, poczynili znaczące postępy w zrozumieniu komórek odpornościowych, które zamieszkują stratyfikowany nabłonek płaskonabłonkowy (SSE) skóry i błony śluzowej. Zespół, w tym Erica Vine Dr Kirstie Bertram, profesor nadzwyczajny Paul Austin, dr Thomas O’Neil, dr Najli Nasr i profesor Anthony Cunningham, opublikowali swoje ustalenia w czasopismach natury komunikacyjnych, patogach PLOS, odporności i ostatnio komórek, oferując nowe informacje, które mogły rewoluować projektowanie prądu moczowego.

SSE, która tworzy najbardziej zewnętrzną warstwę skóry i niektóre tkanki błony śluzowej, jest krytyczną barierą przeciwko patogenom. Historycznie komórki Langerhansa (LCS) uznano za jedyne komórki prezentujące antygen (APC) w SSE. Jednak ostatnie badania zidentyfikowały innego kluczowego gracza: komórki dendrytyczne (DCS). Odkrycia te mają głębokie implikacje dla rozwoju szczepionek nowej generacji skierowanych do powierzchni skóry i błony śluzowej.

Profesor Harman wyjaśnił: „Nasze badania podkreślają wyraźną rolę komórek LCS i DCS w pobieraniu patogenów i aktywacji immunologicznej. To rozróżnienie ma kluczowe znaczenie dla projektowania szczepionek, które mogą skutecznie wykorzystać unikalne możliwości tych komórek ”. Badanie podkreśla znaczenie prawidłowego identyfikacji i scharakteryzowania tych APC w celu zwiększenia skuteczności szczepionki.

Jednym z kluczowych objawień badania są funkcjonalne różnice między LC i DCS. Podczas gdy oba typy komórek są zaangażowane w wykrywanie i przetwarzanie patogenów, wykazują różne mechanizmy pobierania patogenów i aktywacji komórek T. W szczególności wykazano, że DC są bardziej skuteczne w niektórych odpowiedzi immunologicznych, chociaż ich rola w interakcjach neuroimmunologicznych pozostaje w pełni zrozumiana.

Implikacje tych ustaleń są szczególnie istotne dla szczepionek błony śluzowej, które mają na celu indukcję odporności w miejscach wejścia patogenu, takich jak leki narządów płciowych i oddechowych. Biorąc pod uwagę, że infekcje przenoszone seksualnie (STI) i inne infekcje wirusowe, takie jak MPOX, wirus opryszczki pospolitej (HSV) i ludzki wirus niedoboru odporności (HIV) często wchodzą do ciała przez te trasy, optymalizacja dostarczania szczepionki do tych obszarów jest kluczowa.

Zespół badawczy podkreślił także historyczną ewolucję naszego zrozumienia APC w SSE. Początkowo LC były głównym celem, ale identyfikacja nabłonka DCS rozszerzyła krajobraz mechanizmów obrony immunologicznej w tych tkankach. Ta ewolucja podkreśla dynamiczny charakter badań immunologicznych i ciągłą potrzebę aktualizacji naszej bazy wiedzy o nowe ustalenia.

Profesor Harman zauważył: „Identyfikacja DC w SSE otwiera nowe możliwości rozwoju szczepionek. Wykorzystując unikalne właściwości tych komórek, możemy zaprojektować bardziej ukierunkowane i skuteczne szczepionki, które zapewniają solidną ochronę przed szeregiem patogenów. ” Podejście to może być szczególnie korzystne w tworzeniu szczepionek, które wywołują silne lokalne odpowiedzi immunologiczne w miejscu infekcji.

Ponadto badanie rzuca światło na interakcje neuroimmunologiczne w SSE. Obecność zakończeń nerwowych, które oddziałują z komórkami odpornościowymi, sugeruje złożoną wzajemne oddziaływanie, które wpływają na odpowiedzi immunologiczne. Profesor nadzwyczajny Austin zauważył, że „jesteśmy na początku rozwiązywania tych dwukierunkowych interakcji i reprezentują nową i niewykorzystaną granicę w szczepieniu”. Zrozumienie tych interakcji może informować o rozwoju szczepionek i terapii modulujących aktywność immunologiczną poprzez szlaki nerwowe.

Podsumowując, badania przeprowadzone przez profesora Harmana i współpracowników oznaczają znaczący postęp w naszym zrozumieniu krajobrazu odpornościowego w SSE. Wyznaczając role LC i DCS, badanie to stanowi podstawę do opracowania bardziej skutecznych szczepionek błony śluzowej. Ponieważ globalna społeczność nadal zwalcza choroby zakaźne, takie innowacje są niezbędne do poprawy wyników zdrowia publicznego.

Referencje dziennika

Vine, EE, Austin, PJ, O’Neil, Tr, Nasr, N., Bertram, KM, Cunningham, AL, i Harman, An (2024). Nabłonkowe komórki dendrytyczne vs. Komórki Langerhans: implikacje dla szczepionek błony śluzowej. Raporty komórkowe, 43. DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.113977

Inne odniesienia

Bertram KM, Botting RA, Baharlou B, Rhodes JW, Rana H, Graham JD, Patrick E, Fletcher J, Plasta TM, Truong NR, Royle C, Doyle CM, Tong O, Nasr N, Barnouti L, Kohout MP, Brooks AJ G, Estes JD, Churchill MJ, Cameron PU, Hunter E Haniffa MA, Cunningham AL, Harman an. Identyfikacja HIV przekazujących CD11C+ ludzkie naskórka komórek dendrytycznych Komunikacja natury 2019 PMID: 31227717.

Bertram KM, Truong NR, Smith JB, Kim M, Sandgren KJ, Feng KL, Herbert J, Rana H, Danastas K, Miranda M, Rhodes JW, Patrick E, Cohen RC, Lim J, Merten S, Harman An*, Cunningham AL*. Herpes simplex wirus typu 1 zaraża komórki Langerhans i nową naskórkową komórkę dendrytyczną, EPI-CDC2S, poprzez różne szlaki wejścia PLOS Pathogens 2021. PMID: 33905459. * Równy ostatni autor

Bertram KM, O’Neil TR, Vine EE, Baharlou H, Cunningham AL, Harman AN. Definiowanie krajobrazu ludzkich naskórkowych fagocytów. Odporność 2023. PMID: 36921567.

O autorze

Andrew Harman przeprowadził doktorat na University of Cambridge, badając, w jaki sposób wirus opryszczki pospolitej wchodzi do komórek i ustanawia infekcję naskórka. W 2002 r. Przeprowadził się do Westmead Health Precinct i jest obecnie profesorem wirusologii i immunologii w School of Medical Sciences na University of Sydney i współreżyserowym Centrum Badań nad wirusami w Westmead Institute for Medical Research. Prowadził partnerstwa z ponad 30 klinicystami, co czyni go wyjątkowym na całym świecie w swoim uprzywilejowanym dostępie do szerokiej gamy ludzkich tkanek świeżo odrzuconych od operacji, dotkniętych szeregiem stanów chorobowych. Posiada dwa dotacje pomysłów NHMRC jako CIA, które finansują jego dwie grupy badawcze, które badają przekazanie seksualne HIV i zapalnych jelit. Co ważne, zidentyfikował nowe populacje komórek dendrytycznych, które oprócz komórek Langerhansa zamieszkują stratyfikowany nabłonek płaskonabłonkowy.