Места, где наши тела вступают в контакт с внешним миром — например, через кожу, поверхность глаза, внутреннюю часть рта, слизистую оболочку кишечника и мочевыводящие пути — известны как барьерные ткани.
Защитить эти ткани помогают врожденные лимфоидные клетки, или ILC, которые, столкнувшись с угрозой, стимулируют белки, называемые цитокинами, которые дополнительно активируют иммунную систему и контролируют кишечный микробиом.
Эти клетки естественным образом уменьшаются с возрастом или могут быть истощены при определенных заболеваниях.
ILC производятся внутри костного мозга и циркулируют в крови. Но как их активировать для мобилизации и перемещения к местам назначения, чтобы пополнить истощенный пул тканевых ILC?
Исследование Michigan Medicine показывает, что эта миграция управляется циркадными ритмами и является одной из многих биологических функций, продиктованных 24-часовым циклом дня и ночи на Земле.
Чтобы определить это, команда под руководством Чанга Х. Кима, доктора философии, профессора патологии и профессора-исследователя Кеннета и Джуди Бетц Центра пищевой аллергии Мэри Х. Вайзер, изучила, как этот процесс протекает у мышей, которые активны ночью и спят днем. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.
Как у мышей, так и у людей пик гормона стресса, называемый кортизолом, достигает пика после пробуждения, а снижение уровня кортизола и увеличение мелатонина и аденозина вызывают чувство сонливости.
Исследователи обнаружили, что ILCP ( клетки-предшественники , которые впоследствии становятся ILC) активно экспрессируют так называемые часовые гены, которые приводят к их активности в разное время суток. В частности, команда обнаружила, что кортизол увеличивает активацию хемоаттрактантного рецептора под названием CXCR4 на ILCP, удерживая их внутри костного мозга.
Во время покоя цитокин интерлейкин-18 и рецептор RORα активируют рецептор S1PR1 на ILCP, вызывая их высвобождение из костного мозга в кровь.
«Создание клеток требует времени. Вместо того, чтобы постоянно высвобождать клетки по мере их образования, мы думаем, что для максимизации эффективности организм синхронизируется с ритмом, при котором вы создаете ILCP в течение 12 часов, пока животные активны, а затем высвобождаете их во время сна», — сказал он. Ким.
Этот процесс повторяется ежедневно и необходим для поддержания адекватного уровня ILC барьерной ткани в кишечнике.
«Это говорит о том, что если вы нарушите свой циркадный ритм, вы уменьшите ILC в тканях, что сделает вас более уязвимыми для инфекций и дисбаланса вашего микробиома», — сказала Ким.
Понимание того, как ILC мобилизуются в соответствии с циркадным ритмом, является важной концепцией, которую можно применить к другим типам стволовых клеток и в конечном итоге применить к определенным клеточным методам лечения, отмечает он.
