Дальню подорож зі шкіри в лімфатичні вузли імунні клітини роблять тоді, коли весь інший організм відпочиває.
Як і багато іншого в нашому організмі, імунітет підпорядковується добовим ритмам. Але не треба забувати, що імунітет - це безліч різних клітин і молекул, що є імунітет вроджений і адаптивний, що одні клітини поїдають бактерій, а інші виробляють антитіла, і т. д. і т. п. Тобто коли ми говоримо, що імунітет працює по добових ритмах, добре б уточнити, про який підрозділ імунної систем ми говоримо.
Співробітники Женевського університету та Мюнхенського університету імені Людвіга і Максиміліана вивчали, як змінюється протягом доби поведінка так званих дендритних клітин. Їхнє завдання в тому, щоб показати іншим імунним клітинам, проти кого треба боротися. Будь-яким патогенам властиві якісь молекулярні особливості, але ці чужорідні молекули потрібно особливим чином підготувати, щоб імунітет зрозумів, по яких цілях бити.
Таку підготовку проводять антиген-презентуючі клітини (тобто показують антигени - ті самі чужорідні молекули), і дендритні клітини - одні з них. Вони не тільки показують, як виглядає небезпека, а й, образно кажучи, підтверджують загальні підозри. Інші імунні клітини можуть запідозрити, що щось не так, їм можуть почати попадатися якісь сумнівні молекули, але ці сигнали потрібно якось підтвердити з додаткового джерела, і ось дендритні клітини допомагають переконатися, що тривога не марна.
Дендритні клітини активно переміщуються по тканинах і час від часу навідуються в лімфатичні вузли - там вони якраз тренують своїх колег впізнавати певні антигени. Спочатку дослідники експериментували на мишах, і виявилося, що дендритні клітини шкіри найактивніше переміщаються зі шкіри в лімфатичні судини після полудня. (Миші - тварини нічні, тобто виходить, що дендритні клітини найбільш активні, коли тварини відпочивають.) Клітини лімфатичних судин теж по-різному працюють протягом доби: вдень до них включаться гени, які допомагають дендритним клітинам мігрувати.
Подібним чином поводилися людські дендритні клітини в зразках шкіри, які чотири рази на добу брали у кількох добровольців. Тут вже не можна було спостерігати за переміщеннями клітин зі шкіри в дальні лімфатичні судини, але зате можна було проаналізувати молекули, які ці клітини виділяють в різний час. При активній міграції дендритні клітини виділяють особливі білки, і їх рівень був найбільш високий в попередній годинник. Тобто у людини дендритні клітини найсильніше прагнуть до лімфатичних судин під час сну - так само, як у мишей, тільки час сну у нас і у мишей відрізняється. Результати досліджень опубліковані в Nature Immunology.
Імовірно, добовий розклад допомагає кращим чином розподілити енергетичні витрати: у період відпочинку дендритні клітини можуть дозволити собі енерговитратну подорож у лімфовузли, щоб показати іншим імунним клітинам шматки молекул, які вони встигли наловити. Чи можна з цього отримати якусь практичну користь, поки неясно; можливо, з урахуванням добових переміщень дендритних клітин можна скоригувати методи лікування різних захворювань на користь більшої ефективності. (Ми вже якось писали, що реакція на протигрипозну вакцину залежить від часу доби: після ранкової вакцини сила імунної відповіді виявляється вищою, ніж після вакцини, введеної ближче до вечора.)
Імунітет прислухається не тільки до зміни дня і ночі, але і до зміни часів року. Наприклад, активність запальних генів підвищується восени і взимку, а активність протизапальних генів, навпаки, падає. Можливо, це попереджувальний захід проти тих патогенів, які люблять холодні сезони. Разом з тим атака інфекцій тут може бути первинною, а імунітет лише реагує на них, так що в результаті виходить своєрідний ритм. Яке з пояснень правильне, а яке - ні, ще належить з'ясувати.