AVASTUS ⟩ Teadlased: immuunsüsteemi aktiivsus oleneb kellaajast

Immuunsüsteemil on mitu loomulikku kaitsestrateegiat. Millises seisukorras on immuunsus, oleks arsti sõnul hea hinnata vereanalüüsiga inimeste puhul, kes põevad sageli viirushaigusi, kellel on pikaajaline stress ja magamatus, üle- või alakaal ja ainevahetushäired, aga ka need, kes on rangelt taimetoitlased või teevad intensiivselt trenni. Foto: Shutterstock

Šveitsi Genfi ülikooli (UNIGE) ja Saksamaa Ludwigs-Maximiliansi ülikooli (LMU) teadlaste uuringus ilmnes, et immuunsüsteemi aktiivsus oleneb ka kellaajast.

Immuunrakkude liikumine nahast lümfisõlmedesse kõigub 24 tunni jooksul.

Immuunfunktsioon on puhkefaasis kõige kõrgem, vahetult enne tegevuse jätkumist — ööloomadel hiirtel pärastlõunal ja inimestel varahommikul. Need tulemused, mida saab lugeda ajakirjas Nature Immunology, viitavad sellele, et vaktsiinide või vähktõve vastase immunoteraapia tegemisel tuleks võimalusel arvestada kellaaega, et suurendada nende tõhusust.

Erinevalt kaasasündinud immuunsüsteemist, mis reageerib kohe, kuid mittesihipäraselt, loob adaptiivne immuunsüsteem igale nakkustekitajale spetsiifilise pikaajalise vastuse. «Adaptiivsel immuunsüsteemil kulub nädalaid, et moodustada konkreetsele patogeenile spetsiifiline vastus. See reaktsioon kestab tänu rakumälu mehhanismile pikka aega,» ütleb Genfi ülikooli patoloogia ja immunoloogia osakonna professor Christoph Scheiermann Medical Xpressis. «See on tavaliselt mehhanism, mis töötab näiteks viirusevastase vaktsineerimise ajal.»

Mõistmaks ööpäevarütmide rolli immuunsüsteemi aktiveerimisel, uurisid teadlased immuunsüsteemi dendriitrakkude rännet nahast lümfisüsteemi, mis on üks adaptiivse immuunvastuse alustalasid. Dendriidirakud, mis asuvad paljudes organites, rändavad lümfisoonte kaudu lümfisõlmedesse, kus on antigeenid, et käivitada sisse tunginud patogeeni vastu immuunvastus.

Sünkroniseeritud «kellad»

Teadlased jälgisid dendriitrakkude rändevõimet esmalt metsikutel hiirtel neli korda päevas, seejärel hiirtel, kellel puudus funktsionaalne «sisemine kell». «Selleks et rakkude migratsioon toimuks õigesti, peavad mitte ainult dendriitrakud, vaid ka lümfisoonte rakud reageerima ööpäevasele rütmile,» selgitab Stephan Holtkamp, ​​Ludwig-Maximiliani ülikooli biomeditsiinikeskuse teadur ja uuringu peamine autor.

Ööpäevane kell peab seega toimima mehhanismi mõlemal küljel: rakus ja selle keskkonnas. Kui ei, siis aktiivsuse tippe enam ei esine ja immuunsüsteem töötab pidevalt aegluubis.

Seejärel kordasid teadlased oma katset inimese naharakkudega, mis võeti patsientidelt erinevatel kellaaegadel. «Tuvastasime arvukalt molekule, eriti kemokiine, mis osalevad rändeprotsessis ja mille avaldumist reguleerivad ööpäevased rütmid,» ütleb Christoph Scheiermann. «Inimese ja hiire rakkudes leiti samu molekule, mille rütm vastas kahe liigi eluviisidele, närilistel öisele, inimestel ööpäevasele. See kinnitab, et seda rütmi reguleerib looduslik aktiivsus vastavalt päevade ja ööde vaheldumisele.»

Immuunsüsteemi stimuleerimine soodsal ajal

Täiendavad andmed näitavad, et kui immuunsüsteemi stimuleeritakse erinevatel kellaaegadel, ilmnevad samad võnkumised, tippaeg on aga hommikul.

Miks juhib immuunsüsteemi selline rütm? «Tsirkadiaanrütmid toimivad energiasäästusüsteemina, et kasutada energiaressursse kõige paremini vastavalt kõige kiirematele vajadustele. Kas see võiks olla viis, kuidas immuunsüsteem saaks olla valvel ajal, mil haigustekitajatega kokkupuute oht on kõige suurem, süües ja sotsiaalne olles?»

Ööpäevase rütmi tähtsus immuunsüsteemi jaoks vajab edasist uurimist. Scheiermanni meeskond vaatab nüüd üksikasjalikumalt immuunvastuse esimest etappi, kui haigustekitaja või vaktsiin siseneb kehasse.

Artikkel ilmus esimest korda 25. oktoober 2021.