Почему сон – отличное лекарство от инфекций

Исследователи из Университета Тюбингена пришли к выводу, что сон не только спасает нас от перегрузок, формирует долговременную память и улучшает работу внутренних органов, но и напрямую стимулирует иммунную систему на то, чтобы она боролась с инфекционными патогенами. Этому посвящена статья, на днях опубликованная в журнале Journal of Experimental Medicine.

Схематическое изображение процесса активации/дезактивации интегрина. Когда агонистов рецепторов, связанных с Gαs, мало – интегрин в своем «боевом» виде. Когда же их становится больше, интегрин «расслабляется», и Т-клетка становится менее активной в отношении инфекционных агентов. Credit:Stoyan Dimitrov et al / Journal of Experimental Medicine 2019

Наверняка вы не раз замечали, что когда вы болеете, очень клонит принять горизонтальное положение и провести некоторое время в дремоте, после чего состояние чуть улучшается. Оказалось, что это не просто так – во время сна достоверно увеличивается активность Т-клеток, которые способны прикрепляться к, например, зараженной вирусом клетке и избавляться от нее. Для этого необходимо, чтобы произошла активация специальных белков, называемых интегринами, которые расположены на поверхности иммунных клеток.

Однако, есть и вещества, которые действуют на интегрины обратным образом, «расслабляя» их, и тогда Т-клетки становятся менее эффективными в отношении своих инфицированных целей. Этот путь подавления был изучен недостаточно, и молекулярные биологи Тюбингенского университета решили не просто определить, каким образом он запускается, но и то, какие вещества могут его запустить.

Выяснилось, что за подавление отвечает сигнальная система Gαs (в мембрану клеток между рецептором и дальнейшими процессами внутри клетки встроены подобные «переключателям» G-белки, и это – один из подтипов). В число веществ, активирующих систему (агонисты рецепторов, связанных с Gαs), входит много биологически активных молекул, включая «провоспалительные» простагландин E2 и D2, нейромодулятор аденозин, а также гормоны норадреналин и адреналин, и вот они-то как раз не давали Т-клеткам после обнаружения мишени «подготовить» интегрины для встречи с недругом.

Интересно, что уровни этих молекул повышаются во время бодрствования и снижаются во время сна. Чтобы это доказать, ученые ввели в исследование 10 здоровых добровольцев, каждый из которых проходил два этапа эксперимента с разницей в две недели. У них брали анализ крови несколько раз перед, во время и после нормального 8-часового сна (первый этап), а также в течение и после бессонной ночи в условиях контролируемого эксперимента (второй этап).

В крови добровольцев после первого этапа работы отмечалось значительно меньшие уровни агонисты рецепторов (адреналина, простагландинов), связанных с Gαs, нежели после второго этапа. Усиление же интегрина в Т-клетках было выраженнее у тех, кто спал, чем у тех, кто бодрствовал. Также ученым удалось подтвердить, что положительный эффект сна на «рабочее состояние» Т-клеток обусловлен именно сниженной активацией рецепторов, связанных с Gαs.

Кстати, эта работа позволяет ответить и на вопрос, почему постоянные стрессы, а также такие патологические состояния, как депрессия, влияют на работоспособность иммунной системы негативно.

«Наши результаты показывают, что хороший сон может повысить эффективность Т-клеток, что особенно актуально в свете высокой распространенности нарушений сна и состояний, сочетающихся с нарушением сна», — отмечают авторы работы.

Текст: Анна Хоружая

Gαs-coupled receptor signaling and sleep regulate integrin activation of human antigen-specific T cells by Stoyan Dimitrov  Correspondence email, Tanja Lange, Cécile Gouttefangeas, Anja T.R. Jensen, Michael Szczepanski, Jannik Lehnnolz, Surjo Soekadar, Hans-Georg Rammensee, Jan Born, Luciana Besedovsky in Journal of Experimental Medicine. Published February 2019

DOI: 10.1084/jem.20181169