De studie levert nieuwe doelen op voor medicamenteuze therapieën om chronische ontstekingsziekten te bestrijden

De studie levert nieuwe doelen op voor medicamenteuze therapieën om chronische ontstekingsziekten te bestrijden

Aangeboren lymfoïde cellen zijn een onlangs ontdekte familie van witte bloedcellen die worden aangetroffen in de huid, het maagdarmkanaal, de luchtwegen en andere barrièreweefsels van het lichaam. Groep 2 aangeboren lymfoïde cellen (ILC2s) spelen een essentiële rol bij het beschermen van deze weefsels tegen parasitaire infecties en tegen schade geassocieerd met allergische ontstekingen en astma, volgens een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van Weill Cornell Medicine.

De bevinding lost een controverse op over de mogelijke redundantie van ILC2's met andere cellen in het lichaam. De studie suggereert ook dat een unieke reeks regulerende netwerken gecontroleerd door neuronen in de darmen levensvatbare doelen kunnen zijn voor toekomstige medicijntherapieën om chronische ontstekingsziekten zoals astma, allergieën en inflammatoire darmziekten (IBD) te bestrijden.

De studie, gepubliceerd op 2 november in Nature, toont aan dat hoewel ILC2s veel functionele overeenkomsten vertonen met immuuncellen die T-helper type 2-cellen (Th2-cellen) worden genoemd, dit laatste celtype het verlies van de beschermende respons van ILC2s tegen parasitaire worminfecties in de darmen en darmontstekingen niet adequaat kan compenseren. De onderzoekers benadrukten de klinische relevantie van het onderzoek door bewijs te vinden dat ILC2's bij mensen op een vergelijkbare manier reageren als ILC2's bij muizen.

Dit vergroot ons begrip van de complexiteit van het immuunsysteem en geeft ons potentiële nieuwe doelen voor toekomstige therapieën.”

Dr. David Artis, senior auteur van de studie, Weill Cornell Medicine

Dr. David Artis is directeur van het Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease en directeur van het Friedman Center for Nutrition and Inflammation en Michael Kors hoogleraar immunologie aan Weill Cornell Medicine.

ILC2's maken deel uit van een familie van cellen, aangeboren lymfoïde cellen, die ongeveer twaalf jaar geleden door verschillende groepen werden ontdekt. Vanwege hun sterke aanwezigheid in barrièreweefsels worden aangeboren lymfoïde cellen over het algemeen beschouwd als schildwachten en eerstehulpverleners tegen verschillende soorten infecties. Wetenschappers erkennen echter ook dat ILC's de sleutel kunnen zijn tot het begrijpen van veel voorkomende ontstekings- en auto-immuunziekten zoals astma en IBD.

Er wordt aangenomen dat zowel ILC2’s als Th2-cellen zijn geëvolueerd, althans gedeeltelijk, om het lichaam te beschermen tegen parasitaire worminfecties, bijtende insecten en andere omgevingsfactoren. Wanneer ze door dergelijke uitdagingen worden geactiveerd, helpen beide bij het opzetten van een zogenaamde type 2-immuunreactie. Deze overeenkomsten hebben onderzoekers ertoe gebracht te geloven dat ze functioneel vrijwel hetzelfde zijn, maar ILC2's zijn gespecialiseerd in eerdere, meer gelokaliseerde reacties, terwijl T-cellen meer door het bloed verspreid en mobiel zijn en zich indien nodig in meerdere weefsels concentreren. In de nieuwe studie ontdekten onderzoekers echter dat ILC2's een essentiële rol spelen in het immuunsysteem in plaats van overbodig te zijn als type 2-immuunreacties.

Wanneer ILC2- en Th2-cellen worden geactiveerd door een worminfectie, produceren ze allebei een weefselbeschermend anti-wormeiwit dat amphireguline (AREG) wordt genoemd. Om te bepalen of Th2-cellen het verlies van dit eiwit uit ILC2's kunnen compenseren, construeerden de onderzoekers muizen waarin AREG-productie selectief wordt verwijderd in ILC2's, maar niet in Th2-cellen. Ze ontdekten dat deze muizen gevoeliger waren voor darmparasitaire worminfecties in vergelijking met muizen met normale ILC2's, omdat ze minder in staat waren een antiparasitaire immuunrespons op te bouwen. De muizen zonder ILC2 AREG waren ook veel gevoeliger voor darmschade veroorzaakt door ontstekingen.

“Deze bevinding maakt duidelijk dat ILC2’s de hoofdrol spelen in deze weefselbeschermende respons – zonder deze is de respons ontoereikend”, zegt mede-eerste auteur van het onderzoek Dr. Hiroshi Yano, een postdoctoraal onderzoeker in het Artis-lab.

Het verduidelijken van de functionele betekenis van een belangrijk type immuuncel is een belangrijke prestatie in de fundamentele immunologie, en de resultaten van de studie suggereren ook klinische toepassingen. De onderzoekers toonden aan dat de ILC2-immuunrespons, op een worminfectie of op inflammatoire darmbeschadiging, selectief wordt gecontroleerd door een signaalmolecuul dat wordt geproduceerd door neuronen in de darm. Door het molecuul aan muizen met experimentele darmontsteking te geven, verhoogde de AREG-productie in ILC2s en werden de dieren beschermd tegen darmbeschadiging. Voorlopige experimenten met intestinaal ILC2 van patiënten met inflammatoire darmziekten toonden aan dat het molecuul ook de beschermende respons in menselijke cellen zou kunnen versterken. Deze resultaten suggereren dat neuronen in de darmen communiceren met ILC2 om een ​​beschermende reactie te genereren die niet kan worden vervangen door andere immuuncellen, waardoor nieuwe therapeutische mogelijkheden ontstaan, aldus Dr. Artis.

Bron:

Weill-Cornell-medicijn

Referentie:

Tsou, AM, et al. (2022) Neuropeptideregulatie van niet-redundante ILC2-reacties op barrièreoppervlakken. Natuur. doi.org/10.1038/s41586-022-05297-6.

.