В последние годы упоминание о Т-клетках все чаще появляется в заголовках новостей. Чтобы понять, чем прославились эти труженики, доктор биологических наук Татьяна Ткаченко рассказала, какие они бывают и чем занимаются.

При исследовании под микроскопом большинство лимфоцитов в нормальной лимфоидной ткани выглядят одинаково, однако у этих клеток разная судьба. Одна популяция — В-лимфоциты— ответственна за формирование антител и гуморальный иммунитет. Вторая — Т-лимфоциты — обеспечивает клеточный иммунитет, то есть непосредственно взаимодействует с антигенами. Эта популяция тоже неоднородна и представлена несколькими типами клеток с различными функциями.

Детство

Лимфоциты — главные клетки иммунной системы, играющие важную роль в адаптивном (не врожденном) иммунном ответе. Как В-, так и Т-лимфоциты образуются у эмбриона из гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга, после чего проходят дифференцировку: Т-клетки — в тимусе (вилочковой железе), В-клетки — в печени, а затем в костном мозге. В тимусе T-лимфоциты приобретают Т-клеточные рецепторы и различные поверхностные маркеры (корецепторы).

Т-клеточный рецептор — это белковая молекула, которая при встрече должна распознать нечто чужеродное или свое, ставшее опасным. Так как вариантов «чужеродного» существует несметное количество, то и Т-клеточные рецепторы должны быть созданы в бессчетном множестве вариантов. То же самое касается и антител, продуцируемых В-клетками. Механизм сборки Т-клеточных рецепторов и антител не имеет аналогов за пределами адаптивной иммунной системы позвоночных. Он основан на генерации в лимфоцитах огромного разнообразия случайных кодирующих последовательностей. В результате каждый клон Т- и В-лимфоцита получает уникальный рецептор, готовый в нужный момент распознать «своего», специфичного к рецептору, врага. Т-клеточный рецептор принадлежит к суперсемейству иммуноглобулинов и структурно схож с антителом.

Помимо рецепторов, каждый зрелый T-лимфоцит экспрессирует один из так называемых корецепторов — CD4 или CD8, которые взаимодействуют с молекулами главного комплекса гистосовместимости (ГКГ).

Следующий этап в жизни Т-лимфоцита — проверка собранного рецептора на функциональность (положительная селекция), а затем — на отсутствие специфичности к собственным антигенам организма (отрицательная селекция). То есть во избежание иммунной атаки на собственные ткани все специфичные к ним клоны лимфоцитов элиминируются. Всего в ходе селекции в тимусе погибает более 90% клеток-предшественников. Выжившие попадают вкровоток. Они еще не встречались с антигеном, поэтому их называют «наивными». Только после встречи с антигеном наивные Т-клетки активируются.

Юность

Наивная Т-клетка циркулирует в кровеносной системе — «патрулирует» организм, периодически заходя в лимфатические узлы. Здесь, как на фильтрах, антигены задерживаются и «поджидают» свои лимфоциты. Правда, встреча Т-лимфоцита со своим антигеном должна быть подготовлена: Т-клетка не способна распознавать «чистый» антиген. Последний должен быть «представлен» ей специальными клетками — их называют антигенпрезентирующими. К ним относятся макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты и др. Путем фагоцитоза или эндоцитоза они захватывают антиген, частично разрушают (процессируют) и «выставляют» его напоказ на своей поверхности. Причем выставляют в комплексе с молекулами ГКГ, поскольку только так Т-клетки «видят» врага. Однако взаимодействия Т-клеточного рецептора с антигеном в комплексе с ГКГ недостаточно для активации Т-лимфоцита. Чтобы снизить риск ошибок и аутоиммунных реакций, необходимо еще одно взаимодействие — между молекулами В7 антигенпрезентирующей клетки и CD28 наивного Т-лимфоцита. Только после него от поверхности Т-клетки к геному отправляется сигнал, запускающий деление и дифференцировку наивных Т-лимфоцитов до зрелых форм.

Активированный Т-лимфоцит начинает делиться и образует клон. Часть клеток клона превращается в эффекторные Т-лимфоциты и активно участвует в иммунном ответе, а часть — превращается в Т-клетки памяти, которые сохраняются в неактивной форме до повторного взаимодействия с тем же антигеном. В таком случае Т-клетки памяти обеспечивают более быстрый иммунный ответ, чем при первичном контакте с антигеном.

Эффекторные Т-лимфоциты

Т-хелперы (англ. helper — помощник) усиливают адаптивный иммунный ответ. Они активируют другие клетки иммунной системы при прямом контакте, а также выделяют цитокины. Т-хелперы несут на поверхности корецептор CD4 и распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами ГКГ II класса.

Т-киллеры (англ. killer — убийца), или цитотоксические T-лимфоциты, уничтожают путем лизиса поврежденные клетки собственного организма — пораженные вирусами или бактериями, а также опухолевые клетки. Т-киллеры несут на поверхности корецептор CD8 и распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами ГКГ I класса, присутствующими на всех ядерных клетках в организме.

Если иммунные реакции вовремя не остановить, могут серьезно пострадать собственные ткани организма. Поэтому «работа» Т-хелперов и Т-киллеров регулируется десятками разных сигналов — стимулирующих и ингибирующих. Изучая эти механизмы, ученые ищут способы помочь иммунной системе в тех случаях, когда она не справляется с уничтожением патогенов.

Т-клетки против рака

Одна из мишеней Т-киллеров — раковые клетки. Проблема, однако, заключается в том, что лимфоцитам часто не удается подавить развитие опухоли. С чем это связано? Иногда с тем, что антигены опухолей являются сравнительно слабыми, они занимают как бы промежуточное положение между собственными и чужеродными белками, поэтому не мобилизуют в полной мере Т-киллеры. Кроме того, раковые клетки научились ускользать из-под надзора иммунной системы. В частности, они используют механизмы, которые в норме контролируют силу и длительность иммунного ответа. Так, раковые клетки могут воздействовать на «контрольные точки» (check point) — рецепторы на поверхности Т-киллера, активация которых приводит к подавлению его активности и индуцированию апоптоза.

Технология CAR-T. Для преодоления низкой иммуногенности раковых антигенов была предложена так называемая T-клеточная CAR-терапия. CAR — химерный рецептор антигена — рекомбинантный гибридный белок, способный избирательно связываться с антигенами, в данном случае с опухолевыми. Суть технологии состоит в том, что у больного отбирают цитотоксические Т-лимфоциты, встраивают в их геном ген рецептора, который узнает маркер на поверхности злокачественных клеток, активируют их цитокинами, а затем возвращают в организм пациента. Модифицированные Т-лимфоциты, «настроенные» против клеток конкретной опухоли, помогают иммунной системе справиться с заболеванием. В США уже одобрили два препарата на основе технологии CAR-T: для лечения острой лимфобластной лейкемии у пациентов в возрасте до 25 лет и ряда лимфом у взрослых. Теоретически технологию CAR можно применить для лечения любого типа рака. Главное — найти антигены, характерные только для данной разновидности опухолевых клеток, а это дело непростое.

Ингибиторы «контрольных точек». На сегодня идентифицированы различные «контрольные точки», однако наибольшую известность приобрел рецептор Т-киллеров PD-1. Было обнаружено, что опухолевые клетки экспрессируют молекулу PD-L1 — лиганд, способный взаимодействовать с «контрольной точкой» PD-1. Экспрессия PD-L1 происходит при широком спектре онкозаболеваний и коррелирует с неблагоприятным прогнозом, что подтверждает гипотезу о том, что PD-L1 позволяет раковым клеткам ускользать от уничтожения иммунной системой. Установлено, что предотвращение взаимодействия PD-1/PD-L1 способно значительно усилить противоопухолевую активность Т-киллеров. На сегодня зарегистрировано (в Украине в том числе) два иммуноонкологических препарата, препятствующих взаимодействию PD-1/PD-L1. Оба являются моноклональными антителами: один препарат связывается с рецептором PD-1 на Т-клетке, второй — с PD-L1 на раковой клетке. Список показаний к применению этих средств постоянно расширяется и включает, в частности, метастазирующую меланому и немелкоклеточный рак легкого.

Т-клетки против аутоагрессии

Аутоиммунные заболевания обычно лечат путем общего подавления иммунитета, что грозит тяжелыми последствиями для организма больного. Более адекватным методом лечением стало бы устранение патологических иммунных факторов и, в частности, В-лимфоцитов, ответственных за синтез аутоагрессивных антител. Достичь этого можно с помощью той же технологии CAR-T, позволяющей задавать мишень для атаки Т-киллеров. Технология была испытана в лечении тяжелого аутоиммунного заболевания пузырчатки, или пемфигуса, при котором особая популяция B-лифоцитов выделяет антитела, атакующие один из белков клеточного матрикса — десмоглеин. В результате на коже и слизистых оболочках появляются гноящиеся пузыри, которые затем отслаиваются, обнажая подлежащие ткани.

В Т-лимфоциты вводили ген рецептора, содержащего фрагменты десмоглеина. Такие модифицированные Т-клетки могли связываться только с теми B-лимфоцитами, которые вырабатывали антитела к десмоглеину. После связывания трансгенные Т-киллеры уничтожали патологичные B-лимфоциты. Так происходило и в клеточной культуре, и в экспериментах на мышах, которым искусственно вводили B-лимфоциты против десмоглеина.

Т-клеточная терапия — сложная и дорогостоящая технология. Однако бóльшая часть пути в ее развитии уже пройдена, и есть надежда, что в недалеком будущем она станет доступна тем многочисленным пациентам, которые в ней нуждаются.

Источник: Журнал Фармацевт практик

Результаты новых психологических исследований свидетельствуют о том, что даже одно удачное сравнение может повлиять на ход наших мыслей. Метафоры становятся мощным инструментом в руках людей, формирующих общественное мнение. Поэтому, стоит ли удивляться, что в Украине президентский рейтинг возглавляют политики, умеющие образно мыслить и хорошо говорить.

Когда мы вспоминаем о метафоре, прежде всего на ум приходят школьные годы, и определение этого понятия, заученное с детства – слово или выражение, употребляемое в переносном значении, в основе которого лежит сравнение неназванного предмета или явления с каким-либо другим на основании их общего признака. Но на самом деле метафоры не ограничиваются миром литературы. Они – вокруг нас и уже настолько прочно вошли в нашу жизнь, что мы просто не обращаем на них внимание, пишет издание Quartz.

УПРОЩЕНИЕ ПОНЯТИЙ

Мы говорим о времени как о деньгах («тратить время»), об аргументах как о войне («ты атакуешь мои аргументы»), о любви как о путешествии («их отношения зашли в тупик»). По некоторым оценкам, мы используем метафоры через каждые 25 слов, но, как уже было сказано выше, они настолько интегрировались в нашу речь, что часто остаются незамеченными.

Так, например, в недавнем исследовании, проведенном Стэнфордским университетом, участникам эксперимента было предложено краткое описания уровня преступности в условном городе под названием Эддисон. Для первой группы состояние преступности описывалось, как «вирус, заражающий город». Для второй группы ситуация описывалась так: «звери охотятся в городе». Все остальные данные оставались одинаковыми.

Простое изменение нескольких слов в отрывке резко изменило представления людей о том, как бороться с преступностью. Когда им предложили озвучить свои предложения решения проблемы, то те из них, кто получил в описании слово «зверь», считали, что надо прибегнуть к более радикальным методам. К примеру, длительных тюремных сроков. Люди, в описании которых уровень преступности в городе ассоциировался с вирусом, считали, что нужно взять на вооружение реформаторские методы, направленные на устранение причин.

Читайте по теме
Везение можно натренировать: ученые раскрыли феномен удачливости

Когнитивный лингвист Калифорнийского университета в Беркли Джордж Лакофф предложил, чтобы мы мыслим о глобальных вещах в основном метафорически. Другими словами, мы не просто разговариваем, употребляя метафоры, мы думаем с их помощью. К примеру, мы полагаемся на что-то простое и хорошее знакомое нам, как деньги, чтобы понять что-то более сложное и отдаленное, как время.

УСИЛЕНИЕ СТЕРЕОТИПОВ

Учитывая роль, которую метафоры играют в нашей жизни, иногда они имеют и вовсе определяющие значения при принятии действительно важных решений. Например, результаты исследования Калифорнийского университета говорят о том, что описание раковых болезней с использованием метафоры сражения или войны («борьба с раком»), заставило участников эксперимента чуть поумерить свой пыл в заявлениях относительно готовности присоединиться к профилактике заболевания, уменьшив количество употребляемого алкоголя или же бросив курить. С другой стороны, «военные» метафоры могут помочь в решение экологических проблем. Согласно данным нескольких исследований, когда усилия, предпринимаемые для решения проблемы изменения климата стали описывать словом «война», перестав использовать метафору «гонка», все больше людей поняли необходимость уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Метафоры могут также усиливать культурно-укоренившиеся стереотипы. Например, Кристен Элмор из Корнелла обнаружила, что описание идей как «лампочек», а не «семян», заставляет мужчин думать о том, что открытия и изобретения известных исследователей, таких как Алан Тьюринг, были более важными. В тоже время, женщины считают, что для развития человечества более важными были открытия, описанные, как «семена». Возможно, это связано с тем, что мужчины лучше воспринимают истории, когда исследователи были поражены гениальной идей, пришедшей к ним, словно вспышка. Женщины, у которых заложен материнский инстинкт, более восприимчивы к идеям развития, например, рост семян в саду.

ИСКАЖЕНИЕ ВОСПРИЯТИЯ

Но мы все еще не осознаем, насколько сильно метафоры влияют на наше мышление. В ходе исследования относительно уровня преступности, о котором речь шла выше, никто из участников эксперимента не упомянул метафору. Вместо этого все говорили о «стандартных» для обеих групп вещах, например, о статистике преступлений. Получается, что метафоры не только облегчают переосмысление сложных понятий, но и неизбежно упрощают, формируют и искажают наше восприятие. Они изменяют ход наших мыслей.

Читайте по теме
Ученые узнали, какую информацию мозг удаляет во время сна

Если это звучит странно, ознакомьтесь с результатами исследования психолога Йельского университета Джона Барга. Участникам эксперимента была предложена чашка ледяного или горячего кофе, а чуть позже их попросили описать человека, подавшего им напиток. Те, кто получили теплый кофе, описали своего «помощника», как более социального.

Ученые полагают, что многие метафоры, которые мы используем для понимания реальности, основаны на нашем опыте и наличие описываемого предмета или понятия в физическом мире. Другими словами, мы используем физические метафоры для понимания абстрактных понятий. Это заставляет некоторые вещи, такие как социальное тепло и физическое тепло, настолько переплетаться в нашем сознании, что физическое может активировать идеи социального.

Эта тенденция может иметь драматические последствия. Особенно относительно наших моральных суждений. Хотя нам может показаться, что наша концепция морали рациональна и основана на тщательном анализе, результаты недавних психологических исследований показали, что в основном мы полагаемся на интуитивные эмоции. В частности, на отвращение. И это тоже может привести к неожиданным последствиям.

Например, психолог из Университета Кембриджа Симоне Шналл при помощи зловонных продуктов обнаружил, что чувство физического отвращения заставляет людей принимать более суровые моральные суждения. Зато чувство чистоты, например, после вымытых рук, делает моральные суждения людей более снисходительными. Метафоры заставляют нас моделировать определенные ощущения в сознании. Именно это может быть главной причиной, объясняющей их влияние на наши мысли.

Читайте по теме
Затяжная депрессия может вызвать воспаление мозга — ученые

Метафоры скрываются в нашем разговоре, наших мыслях, наших оценках людей и ситуаций и даже в чашке кофе, которую вы держите в руках. Возможно, именно поэтому мы настолько тронуты поэзией и искусством. Наш мозг думает, используя метафоры. Значит, когда искусство дает нам новые метафоры, мы получаем новые способы мышления.

Но в других случаях мы обязаны помнить о метафорах, которые существуют вокруг нас, и о влиянии, которое они оказывают на наши мысли. Мы также должны быть слишком осторожны и недоверчивы, когда понимаем, что другие люди используют метафоры, чтобы попытаться исказить реальность или сформировать наше мнение  (к примеру, как это делают политики) .

Слова имеют значение. Мы можем подходить к общению и заявлениям с изяществом и точностью, умело обрабатывая метафоры, которые будут убедительными и дадут людям новые способы думать о проблемах.

Научный журналист Кэролайн Уильямс решила испытать на себе, как работают различные методики тренировки мозга — от медитации до электростимуляции. Оказалось, что большинство из них действительно работают — это подтвердили тесты нейробиологов, с которыми она сотрудничала.

О своем опыте Уильямс написала в книге «Мой продуктивный мозг: Как я проверила на себе лучшие методики саморазвития и что из этого вышло» . Ознакомившись с книгой, Forbes выбрал несколько полезных советов, которым может последовать каждый.

Читайте по теме:
Диета «от плохих мыслей»: чем обязательно нужно кормить мозг

ВСТАНЬТЕ С ДИВАНА

Физические упражнения улучшают память и познавательные способности — и тому есть вполне убедительные доказательства. В одном эксперименте испытуемых просили решить задачи на умственную деятельность, а в перерыве одной группе предлагалось делать зарядку, а другой — отдыхать сидя. Так вот, результаты решения таких задач у тех, кто потренировался, были выше, чем у лежебок. Объяснить это можно влиянием определенных химических веществ — так называемых факторов роста, которые тело выделяет во время физических упражнений. Факторы роста переводят мозг в режим суперпластичности: все, что вы видите, делаете или изучаете, с большой вероятностью на какое-то время задержится в голове.

Самое важное из этих веществ — белок под названием нейротропный фактор мозга (brain-derived neurotrophic factor или BDNF). Его задача — следить за здоровьем уже существующих нейронов и способствовать развитию новых. Чем больше в организме BDNF, тем легче мозгу начать строить новые связи и тем меньше усилий надо приложить, чтобы усвоить новую информацию. Повысить уровень BDNF в крови может даже однократная тренировка. Регулярные физические нагрузки работают еще лучше, потому что повышают чувствительность мозга к этому белку. Так что когда в следующий раз решите заняться спортом, не забывайте: за старания вам воздастся.

Читайте по теме:
Ученые узнали, какую информацию мозг удаляет во время сна

НАЛЕГАЙТЕ НА ЖИРНУЮ РЫБУ

Лабораторные исследования показали, что омега-3 способствуют росту нейронных связей и помогают молодым нейронам достичь зрелости — так что, пожалуй, тем, кто надеется изменить свой мозг, стоит следить, чтобы в рационе этого вещества было достаточно. Правда, даже если из вашей диеты совсем исчезнет омега-3, никто не дернет стоп-кран в мозге — скорее он просто не будет работать по максимуму, не будет готов серьезно учиться и меняться.

Если же говорить о том, что предпочтительнее: искусственные добавки или естественные продукты, есть доказательства, что натуральное все же полезнее. Но для тех, кто терпеть не может жирную рыбу, добавки, по-видимому, будут лучшей альтернативой. В ходе одного исследования рацион детей, до того питавшихся плохо, обогатили искусственными добавками омега-3. Дети стали лучше читать, писать и в целом успешнее справлялись с тестами. Аналогичное воздействие искусственные добавки произвели на детей с проблемным поведением: согласно исследованию, после повышения уровня омега-3 в крови вспышки гнева и другие поведенческие проблемы стали регистрироваться реже. У взрослых недостаток омега-3 связывают с депрессией, а в ходе экспериментов прием искусственных добавок помог ослабить реакцию на стресс.

Читайте по теме:
Профессор нейропсихологии о том, что происходит с мозгом и телом при нехватке сна

МЕДИТИРУЙТЕ 

Сара Лазар, нейробиолог Гарвардской медицинской школы, считает, что время нужно находить, хотя бы по десять минут, но каждый день. Лазар посвятила много лет изучению влияния медитации на мозг. Она выяснила, что у людей, длительное время практиковавших медитацию, ниже активность задней поясной коры — она входит в нервную сеть, контролирующую блуждание ума. Лазар уверяет, что изменения в мозге регистрируются даже у начинающих уже после восьминедельного курса медитации осознанности.

Судя по всему, йога действует аналогичным образом — а я хожу на нее минимум раз в неделю, так что определенный эффект уже должен быть. «Люди часто говорят мне, что ходят на йогу, а не занимаются медитацией, — но ведь йога и есть медитация, просто в движении», — говорит Лазар. Она уверяет, что двадцать минут йоги каждый день дадут тот же эффект, что и медитация. Моего запала хватает где-то на неделю, а потом благие намерения теряют силу.

Однако есть и другие способы — и по крайней мере один из них не требует особых усилий. В ходе лабораторных исследований доказано: когда у испытуемых истощается ресурс внимания, восполнить его позволяют всего несколько минут, проведенных за созерцанием природных пейзажей. Городские пейзажи такого эффекта не производили. Видимо, лицезрение лесов, полей и гор, и уж тем более пребывание на лоне природы волшебным образом воздействует на человека. Другие исследования показали, что эффект будет еще сильнее, если во время созерцания пейзажей еще и выполнять физические упражнения.

Читайте по теме:
Парадоксальное открытие: алкоголь признали главным «санитаром» мозга

СОСРЕДОТОЧИТЕСЬ НА МЕЛОЧАХ

В одном из последних исследований Том Маккефри из Массачусетского университета обнаружил, что после двадцати минут обдумывания знакомых объектов (экспериментаторы просили перечислить все составляющие их части, например: «одна из составляющих свечи — фитиль, он представляет собой нить, сделанную из длинных, переплетенных между собой волокнистых прядей… Еще в состав свечи входит восковой цилиндр, слегка сальный на ощупь») люди показывали более высокие результаты в тесте на креативность.

Основная идея этого исследования такова: когда люди учатся задумываться не только об очевидных характеристиках объекта («ручка оставляет на бумаге следы»), но и о других его особенностях («она длинная, тонкая и не гнется»), они начинают по-новому думать об обычных вещах. Предположим кто-то вот так подумал о ручке, а потом ему понадобилось что-нибудь длинное и негнущееся, чтобы перемешать краску. Ручка вполне могла бы показаться ему подходящим для решения задачи инструментом. Иными словами, возможно, привычка думать о неочевидных свойствах предметов может оказаться полезной в разных областях жизни и работы.