Иммунитет в опасности: учёные раскрыли, как кислая среда в тканях буквально выключает защиту организма

Учёные из Колумбийского университета совершили важное открытие: даже небольшие колебания кислотности в тканях способны существенно ослабить иммунную защиту организма. Исследование, опубликованное в журнале Cell, показало, что pH-баланс микросреды играет едва ли не ключевую роль в активации защитных генов и противовоспалительных процессов.

Как кислотность влияет на иммунную систему

Команда исследователей изучала, как параметры микросреды тканей — уровень pH, концентрация кислорода и солей — влияют на работу иммунных клеток. Ранее внимание учёных было сосредоточено в основном на химических сигналах, таких как цитокины. Однако новое исследование доказало: физико-химические характеристики среды не менее важны для активности иммунитета.

"Даже небольшое подкисление среды часто резко меняет активность иммунных реакций", — отмечают авторы исследования.

Эксперименты на клетках человека и мышей показали: снижение pH с 7,4 до 6,5 приводит к потере способности иммунных клеток активировать гены, отвечающие за воспаление. Это открытие объясняет, почему иммунитет ослабевает в зонах опухолей или хронического воспаления.

Главный механизм — белок BRD4

Ключевая роль в этом процессе принадлежит белку BRD4 — важному регулятору, который "включает" нужные гены. В нормальной среде он образует кластеры, способствующие запуску защитных программ. Но в кислой среде BRD4 теряет способность к кластеризации и перестаёт взаимодействовать с хроматином.

Подсказку учёные нашли в исследованиях дрожжей: их клетки содержат белок, чувствительный к кислотности благодаря остаткам гистидина. Эти участки "читают" уровень pH и регулируют активность генов. Вероятно, аналогичный механизм действует и у человека.

"Это открытие даёт понимание, как именно pH тканей регулирует активность иммунитета и помогает создавать новые способы его регулирования", — подчеркнули специалисты Колумбийского университета.

Сравнение: нормальная и кислая микросреда тканей

Новые подходы к терапии

Открытие может привести к созданию новых методов клеточной терапии, которые помогут "включать" иммунитет в кислых зонах. Учёные уже рассматривают возможность нормализации pH при помощи буферных растворов и локальных микроинъекций. Если подтвердится, что стабилизация кислотности восстанавливает активность BRD4, это станет прорывом в лечении онкологических и аутоиммунных заболеваний.

Мифы и правда

Миф: pH влияет только на пищеварение.
Правда: кислотно-щелочной баланс регулирует активность иммунных клеток в тканях всего организма.

Миф: рак подавляет иммунитет только за счёт мутаций.
Правда: кислая микросреда опухолей блокирует работу белков, отвечающих за защиту.

Миф: иммунитет ослабевает лишь при дефиците витаминов.
Правда: даже лёгкое подкисление тканей может нарушить клеточные механизмы защиты.

FAQ

Как именно кислотность влияет на иммунитет?
При понижении pH белок BRD4 теряет способность включать защитные гены, что ослабляет воспалительные реакции.

Можно ли скорректировать pH тканей питанием?
Общая кислотность организма зависит от обмена веществ, но локальные изменения pH в тканях регулируются клеточными процессами, а не диетой.

Как открытие применят в медицине?
Оно поможет создавать лекарства, способные восстанавливать активность иммунных клеток даже в кислых зонах опухолей.

Три интересных факта

Белок BRD4 ранее считался исключительно участником регуляции ДНК, но теперь ему приписывают и роль "датчика среды".

В кислой микросреде активность лейкоцитов снижается почти на 50 % — это сопоставимо с эффектом сильного иммунодефицита.

Учёные планируют испытания препаратов, нормализующих pH тканей, уже в течение ближайших трёх лет.