Збитий режим дня зрівняв день і ніч за ефективністю вакцинації мишей

Канадські вчені з'ясували, що ефективність вакцинації у мишей залежить від добових ритмів у їхніх Т-лімфоцитах. В умовах нормального чергування темного і світлого часу доби тварини реагують на щеплення вдень краще, ніж вночі. Якщо ж ці ритми зруйнувати, то різниця в силі імунної відповіді втрачається: Т-клітини активно реагують на антиген у будь-який час дня. Роботу опубліковано в журналі.

Біологічні ритми контролюють роботу організму на різних рівнях: від режиму сну і пильнування до експресії генів у клітинах. У 2011 році канадські вчені виявили, що активність імунної системи теж коливається залежно від часу дня. Вони вакцинували мишей пробним антигеном - ділянкою яєчного білка - а потім підрахували, скільки в селезінці тварин утворилося Т-лімфоцитів, специфічних до цього антигену. Виявилося, що миші, яких вакцинували вдень (6-та година після включення світла), реагують на щеплення набагато активніше, ніж ті, кого вакцинували вночі (6-та година темряви). З урахуванням того, що миші - нічні тварини, вийшло, що активність імунної системи знаходиться в протифазі з режимом сну і пильнування.

Тепер дослідники розібралися в деталях того, що змінюється в імунній системі з настанням дня або ночі. Хлое Нобіс (Chloé Nobis) і її колеги з Інституту Дугласа в Монреалі припустили, що за різну ефективність вакцинації несуть відповідальність добові ритми в Т-лімфоцитах.

Вчені створили трансгенну лінію мишей, у яких можна було заблокувати в Т-лімфоцитах роботу гена - одного з головних регуляторів біоритмів. Коли таких мишей з порушеними ритмами вакцинували (все тим же антигеном, ділянкою яєчного білка), то реакція імунної системи була однаковою - що вдень, що вночі.

Тоді дослідники відсеквенували РНК в Т-лімфоцитах - звичайних і позбавлених добових ритмів - і порівняли, які гени в них змінюють активність протягом дня. Виявилося, що серед генів з експресією, що коливається, багато тих, які відповідають за ранні етапи активації Т-клітин, тобто реакцію на антиген і розмноження.

Нарешті, вчені перевірили, наскільки відмінності у відповіді на вакцинацію важливі при імунній відповіді на реальну загрозу. Для цього вони спочатку вакцинували мишей, а потім ввели їм летальну дозу бактерії, яка несла на своїй поверхні ту саму ділянку яєчного білка. Після того, як тварини померли, дослідники підрахували кількість Т-клітин, специфічних до антигену, в печінці і селезінці. І знову у мишей з ненарушеними ритмами кількість Т-клітин (маркер інтенсивної боротьби з бактерією) різнилася залежно від часу вакцинації, а у мишей зі зруйнованими ритмами - ні.

Так вчені продемонстрували, що активність імунної системи вдень або вночі визначається добовими ритмами на рівні окремих Т-лімфоцитів. І, незважаючи на те, що вони працювали з мишами, у яких біоритми інвертовані порівняно з людськими, вони розраховують, що їх результати допоможуть зробити ефективніше методи імунотерапії.

В інших областях медицини вибір часу для процедури теж може виявитися істотним. Відомо, наприклад, що клітини краще затягують рани вдень, ніж вночі, а операції на серці вдень проходять успішніше, ніж рано вранці.