Ученые из Университета Колумбии обнаружили, что незначительное изменение кислотности в тканях может подавлять работу иммунной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Команда ученых изучала влияние микросреды тканей — таких параметров, как уровень pH (показатель кислотности среды), концентрация кислорода и солей — на поведение иммунных клеток. Ранее внимание ученых в основном было сосредоточено на химических сигналах, например, цитокинах. Новая работа доказала, что даже слабое подкисление среды способно резко изменить активность иммунных реакций.
Эксперименты на клетках человека и мышей показали: при снижении pH с 7,4 до 6,5 иммунные клетки теряют способность активировать гены, отвечающие за воспаление. Причина оказалась в белке BRD4 — важном регуляторе, который «включает» нужные гены. В кислой среде этот белок теряет способность образовывать кластеры, необходимые для запуска иммунных программ.
Неожиданную подсказку ученые нашли в исследовании дрожжей. В их клетках был описан белок, способный чувствовать кислотность среды с помощью двух аминокислот — остатков гистидина. Эти участки позволяли белку «понимать», насколько кислая среда, и включать или выключать нужные гены.
По аналогии исследователи предположили, что похожий механизм действует и у человека: при повышенной кислотности разрушается структура BRD4, из-за чего он теряет способность связываться с хроматином и активировать защитные гены.
Такой эффект может объяснить, почему иммунные клетки теряют эффективность в кислых зонах опухолей или при хроническом воспалении. По словам ученых, открытие помогает понять, как именно pH тканей управляет активностью иммунитета, и дает ключ к созданию новых способов его регулирования.
Ученые уже рассматривают возможность использования этого механизма в клеточной терапии — например, для разработки CAR-T-клеток, устойчивых к кислой микросреде. В дальнейшем команда планирует изучить, как стабилизировать работу BRD4 и контролировать кислотность внутри клеток, чтобы усиливать или подавлять иммунный ответ в зависимости от клинической задачи.
Ранее был создан материал, который помогает иммунитету строить защиту против рака.