Як температура управляє імунітетом

Коли в організмі з'являється інфекція або пухлина, імунні клітини налаштовують активність власних генів так, щоб з максимальною ефективністю усунути загрозу.

Для цього в клітинне ядро ​​відправляються спеціальні білки, які дізнаються в ДНК потрібні гени, зв'язуються з ними і змушують інші білки активніше синтезувати на генах матричну РНК. Синтез РНК на ДНК називається транскрипцією, а білки, які її регулюють - транскрипційними факторами. Потім РНК-копії підхоплюють інші молекулярні машини, які синтезують на них потрібні білки.

Один з найвідоміших регуляторів активності імунних генів - транскрипційні фактор під назвою ядерний фактор «каппа-бі», або NF-κB (тут потрібно уточнити, що NF-κB - назва не одного якогось білка, а цілого сімейства). Однак робота NF-κB не зводиться до того, щоб прийти в клітинне ядро, включити імунні гени і сидіти на них до переможного кінця.

На ділі він веде себе подібно до маятника, то приходячи в ядро, то йдучи з нього; відповідно, імунні гени, якими управляє «каппа-бі», то включаються, то вимикаються. Якщо цикл зламати, якщо «каппа-бі» разрегуліруется і, приходячи в ядро, буде залишатися там довше, ніж звичайно, то запальна реакція вийде з-під контролю, і можуть початися такі аутоімунні хвороби, як псоріаз, ревматоїдний артрит і т. Д.

Притому у самого NF-κB є свої регулятори. Дослідники з Уорікського університету пишуть у своїй статті в PNAS, що подорожі «каппа-бі» по клітці залежать від температури: чим вона вища, тим частіше він бігає в ядро ​​і назад. І ритм його роботи залежить від іншого імунного білка, який називається А20.

Про А20 відомо, що він заспокоює імунітет, пригнічуючи запальні процеси. Якщо клітку позбавляли А20, то «каппа-бі» в ній переставав почувати температуру. Тут можна згадати, що температура тіла у нас змінюється протягом доби: біологічний годинник злегка охолоджують нас під час сну.

Хоча добові коливання температури у нас не дуже великі, в межах півтора градусів, «каппа-бі» такі коливання, за словами авторів роботи, цілком відчуває. І ті проблеми з імунітетом, на кшталт некерованого запалення, які виникають у людей з засмученими біологічним годинником, можуть виникати як раз тому, що через зламані годин починається непорядок в температурних циклах, що, в свою чергу, позначається на роботі імунної регулятора NF- κB.

З іншого боку, відомо, що якщо мишей містити при температурі вищій, ніж зазвичай, вони будуть більш стійкі до злоякісних захворювань, і запалення вони будуть переносити легше; а інфекції на кшталт грипу або звичайної застуди виявляються важчими в холодну пору року. (І ми вже якось писали про те, що влітку наші імунні гени працюють інакше, ніж взимку.)

Очевидно, все це можна пояснити чутливістю імунної системи до температури тіла і навколишнього середовища: в теплій обстановці завдяки більш частим циклам «каппа-бі» імунітет справляється з проблемами краще. І, можливо, таку температурну чутливість можна використовувати при лікуванні найрізноманітніших хвороб, від застуди до раку.