Птицы обладают специализированным органом, называемым Фабрициевой сумкой, которого нет у млекопитающих. Долгое время считалось, что В-клетки, часть иммунной системы, развиваются исключительно в этом органе. Однако исследователи из Университета Тохоку обнаружили ранее неизвестный путь развития В-клеток у кур, опровергнув устоявшееся мнение. Подробности были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Более полувека этот уникальный орган считался единственным местом развития В-клеток у птиц», — подчеркивают Рёта Хиракава и Томонори Ноти из Высшей школы сельскохозяйственных наук Университета Тохоку. «Мы обнаружили, что отдельная популяция В-клеток образуется в костном мозге кур и мигрирует непосредственно в цекальные миндалины, полностью минуя фабрициеву сумку».
Хиракава и его коллеги выяснили, что после того, как В-клетки закрепляются в цекальных миндалинах — тканях в кишечнике птицы, которые защищают его от вирусных и бактериальных патогенов, — они превращаются в плазматические клетки, продуцирующие IgA, которые заселяют слизистую оболочку кишечника. Антитело IgA отвечает за поддержание иммунного гомеостаза кишечника, сохраняя полезные бактерии и препятствуя проникновению вредных микроорганизмов через кишечный барьер.
Чтобы определить биологическую значимость своего эпохального открытия, команда разработала модель, в которой подавлялась выработка как традиционного, так и недавно открытого пути В-клеток. Подавление привело к прекращению выработки IgA, что, в свою очередь, вызвало серьезные изменения в микробиоте кишечника. Вредные бактерии, в том числе Streptococcus alactolyticus, переместились из кишечника в печень.
Бактериальная инвазия вызвала воспаление печени и нарушила нормальную метаболическую функцию, продемонстрировав, что две популяции В-клеток взаимодействуют, чтобы создать эффективный кишечный барьер и поддерживать гомеостаз кишечника и печени.
Томонори Ноти говорит, что исследование было проведено в то время, когда устойчивость к противомикробным препаратам стала одной из самых серьёзных проблем в животноводстве и птицеводстве во всём мире: «Для профилактики птичьих болезней необходимы альтернативные стратегии, не связанные с антибиотиками. Но для их разработки нам нужно более полное понимание иммунной системы птиц. Результаты исследования не только ставят под сомнение фундаментальные представления об иммунологии птиц, но и проливают свет на то, как развивается кишечный иммунитет и как он защищает организм».
В перспективе исследователи планируют выявить молекулярные факторы и факторы окружающей среды, которые стимулируют как традиционные бурсозависимые, так и недавно открытые бурсонезависимые пути развития В-клеток. Воздействие на эти два взаимодополняющих пути может привести к разработке способов повышения выработки кишечного IgA и созданию стратегий на основе иммунитета и микробиоты, способствующих здоровому развитию домашней птицы.
