The Benefit of Immune Memory
Om te onderzoeken welke soorten cellen betrokken zijn bij het genereren van immuungeheugen na longontsteking, gaven de onderzoekers een set muizen een tot drie milde Streptococcus pneumoniae infecties door de bacteriën in hun neus te swabben – vergelijkbaar met de manier waarop de infectie gewoonlijk wordt opgelopen – om herhaalde infecties van de luchtwegen na te bootsen. Een controlegroep muizen werd niet geïnfecteerd.
Ongeveer vier tot acht weken later, toen de ontsteking van de infecties was verdwenen, infecteerden ze de longen van de muizen met een andere, ernstige, levensbedreigende stam van longontsteking. Vergeleken met muizen die de eerdere infecties niet hadden gehad, waren de muizen wier neuzen de onderzoekers hadden gezwabberd met minder ernstige pneumokokkenbacteriën, veel beter bestand tegen de ernstige infectie. Vijf dagen na infectie met een ernstige vorm van Streptococcus pneumoniae waren alle muizen die niet eerder waren besmet, gestorven, terwijl 90% van de eerder besmette muizen nog in leven was.
Muizen die de onderzoekers twee keer infecteerden, hadden een populatie witte bloedcellen, CD4-lymfocyten genaamd, in hun longen. De cellen waren beperkt tot de eerder geïnfecteerde kwab, in plaats van verspreid te zijn over de lagere luchtwegen, en worden residente geheugen-T-cellen genoemd. De muizen waren ook alleen beschermd tegen longontsteking in die kwab, een kwab die door de auteurs van de studie “immunologisch ervaren” wordt genoemd.
Om te testen of de cellen de reden waren voor de bescherming, verwijderden de wetenschappers de residente geheugen T-cellen door ze te binden aan een antilichaam en vervolgens het cel-antilichaam complex te verwijderen. Toen de onderzoekers deze geheugencel-loze muizen blootstelden aan de laatste, ernstige infectie, hadden ze er niet langer bescherming tegen.
De residente geheugen T-cellen beschermden de muizen zelfs tegen infectie met verschillende subtypes – serotypes – van longontsteking dan waaraan de onderzoekers hen eerder hadden blootgesteld.
“De residente T-geheugencellen die zijn achtergebleven na eerdere infecties zijn breder effectief dan door vaccin gegenereerde immuniteit, en bieden bescherming tegen een breder spectrum van microben die de longen kunnen infecteren,” zei Mizgerd in een persbericht van Boston University Medical Center.
We stellen voor dat dit de natuurlijk verworven immuunbescherming nabootst die door de meeste gezonde jongvolwassen mensen wordt geboden, maar die na verloop van tijd afneemt als gevolg van veroudering en comorbiditeiten, zoals roken, alcoholmisbruik en chronische ziekte.
De auteurs stelden één manier voor om hun bevindingen in de toekomst te gebruiken: Het creëren van vaccins om long resident geheugen T-cellen tegen potentiële respiratoire pathogenen te genereren, zonder eerst een longontsteking te hebben gehad. Het activeren van longgeheugen-T-cellen met behulp van geneesmiddelen zou een andere manier kunnen zijn om infecties zoals longontsteking te behandelen bij mensen bij wie de afweer tegen longontsteking afneemt als gevolg van leeftijd en ziekte.
In plaats van nieuwe antibiotica te vinden om longontsteking te behandelen, kunnen we misschien ons immuunsysteem manipuleren om onze natuurlijke afweer te gebruiken, met inbegrip van longgeheugen-T-cellen, om bescherming te bieden tegen of te reageren op infecties van de luchtwegen.