Układ odpornościowy odgrywa kluczową rolę w obronie organizmu przed chorobami. Zwalacza atakujące nas patogeny, nie likwidując przy tym pożytecznych mikroorganizmów zamieszkujących nasz organizm. W nowych badaniach przeprowadzonych na myszach, które ukazały się w dwóch artykułach na łamach pisma „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-024-08376-y; DOI: 10.1038/s41586-024-08489-4) naukowcy ustalili, iż w naszą ochronę mocno zaangażowana jest również skóra. Może ona wytwarzać własne przeciwciała zwalczające infekcje.
Skóra i jej mieszkańcy
Skóra jest największym narządem kręgowców. U dorosłego człowieka jej powierzchnia może wynosić choćby dwa metry kwadratowe. Jest złożonym narządem i ma wiele funkcji. Kiedyś uważana była za barierę głównie pasywną, ale w ostatnich pracach naukowcy ustalili, iż może ona wytwarzać własne przeciwciała zwalczające infekcje.
Reakcje immunologiczne skóry podczas infekcji były już wcześniej obserwowane, ale znalezienie podobnych reakcji na zdrowej skórze jest dla naukowców zaskoczeniem. – Pomysł półautonomicznego układu odpornościowego w tkance obwodowej jest bardzo ekscytujący – mówi Daniel Kaplan, dermatolog i immunolog z Uniwersytetu w Pittsburghu w Pensylwanii.
We wcześniejszych badaniach naukowcy odkryli, iż skóra myszy laboratoryjnych może zostać skolonizowana przez Staphylococcus epidermidis, powszechną i nieszkodliwą bakterię występującą również na ludzkiej skórze. Reakcja skóry na tę bakterię jest znacznie większa, niż się badaczom do tej pory wydawało. I wcale nie wygląda to tak, iż gdy układ odpornościowy widzi wydawać by się mogło przyjazną bakterię, to zostawia ją w spokoju i idzie dalej swoją drogą. To obecność tych bakterii uruchamia produkcję specyficznych komórek odpornościowych, zwanych komórkami T, które wzmacniają odporność.
Odpowiedź immunologiczna
Inta Gribonika z National Institute of Allergy and Infectious Diseases w USA odkryła, iż Staphylococcus epidermidis aktywuje populację limfocytów B – komórek odpornościowych niezbędnych do wytwarzania przeciwciał. W eksperymentach uczeni dowiedli, iż skóra wytworzyła przeciwciała przeciwko Staphylococcus epidermidis, utrzymywały się one przez co najmniej 200 dni i mogły powstać bez wcześniejszego narażenia na inne drobnoustroje.
Skóra była w stanie wygenerować odpowiedź immunologiczną choćby wtedy, gdy węzły chłonne, pomagające aktywować komórki odpornościowe, były nieaktywne. Badacze wykazali również, iż obecność Staphylococcus epidermidis indukuje tworzenie się w skórze wyspecjalizowanych struktur odpornościowych, które przyciągają limfocyty T i B, wzmagając produkcję przeciwciał.
Nowy rodzaj szczepionki?
Szczepionki działają poprzez uczenie układu odpornościowego rozpoznawania i zapamiętywania patogenu, dzięki czemu organizm może gwałtownie zareagować w przypadku ponownego kontaktu. Opierając się na tym pomyśle, zespół sprawdził, czy można przekierować odpowiedź immunologiczną wywołaną przez nieszkodliwe Staphylococcus epidermidis na patogeny. Udało im się wykazać, iż Staphylococcus epidermidis wywołuje reakcję przeciwciał przypominającą tę obserwowaną w konwencjonalnych szczepionkach.
Naukowcy zmodyfikowali Staphylococcus epidermidis tak, aby wyrażała na powierzchni białka występujące w toksynie tężcowej. Kontakt myszy z tak spreparowanymi bakteriami wywołał u gryzoni odpowiedź immunologiczną – w ich krwi i błonach śluzowych. Reakcje te ochroniły zwierzęta, gdy podano im śmiertelną dawkę toksyny.
Naukowcy są żywo zainteresowani szczepionkami indukującymi przeciwciała w obszarach błony śluzowej. Takie szczepionki mogłyby pomóc zahamować infekcje dróg oddechowych i innych przed ich wystąpieniem. Mogłyby też ograniczyć rozprzestrzenianie się tych chorób. Kolejną zaletą w porównaniu z konwencjonalnymi szczepionkami jest to, iż zmodyfikowane Staphylococcus epidermidis można dodać do kremu i po prostu nałożyć na skórę. Taka szczepionka byłaby tania w produkcji i łatwa w dystrybucji. Co więcej, nie musiałaby być podawana przez pracowników służby zdrowia, co ma znaczenie w gorzej rozwiniętych częściach świata.
Jednak przez cały czas nie jest jasne, czy reakcja skóry na Staphylococcus epidermidis jest u ludzi równie silna jak u myszy. Wczesne dane sugerują, iż zdrowi ludzie mają wysoki poziom przeciwciał przeciwko Staphylococcus epidermidis. Zanim jednak tę metodę będzie można zastosować u ludzi, należy najpierw udowodnić, iż jest ona bezpieczna i skuteczna u naczelnych innych niż ludzie oraz u ludzi.
Źródło: Nature, fot. Montavius Howard (TongCreator), from Pixabay/ Wikimedia Commons/ CC0
