Oppdagelsen kan endre forståelsen av hvordan immunforsvaret bygger opp varig beskyttelse etter en infeksjon. Studien viser at immunceller bruker informasjon om vevets fysiske egenskaper når de tilpasser seg omgivelsene.

I flere år har forskere antatt at såkalte vevsresidente hukommelses-T-celler først og fremst styres av kjemiske signaler. Disse spesialiserte cellene blir værende i kroppens vev etter en infeksjon og kan reagere raskt dersom den samme trusselen vender tilbake.

Vevets fasthet påvirker celleutviklingen

En studie publisert i tidsskriftet Nature Immunology utfordrer denne antakelsen. Forskerne har funnet at T-celler kan registrere fastheten i vevet rundt seg og bruke denne fysiske informasjonen til å påvirke om de utvikler seg til celler som inngår i langvarig immunologisk hukommelse.

Resultatene tyder på at T-cellenes evne til å tilpasse seg sterkere mekaniske krefter i vevet kan være viktig for at de beskyttende cellene skal overleve over tid.

«Dette er en spennende grunnleggende oppdagelse som utfordrer vår forståelse av immunceller», sa studiens hovedforfatter, Judith Mandla, professor ved fysiologisk institutt ved McGill University.

«Det viser at T-celler kan ‘føle’ omgivelsene sine og tilpasse seg dem, slik at det fysiske miljøet blir en aktiv kraft som former oppførselen deres», sa Mandla.

Studien ble gjennomført av forskere fra McGill Universitys fysiologiske institutt, Alan Edwards Centre for Research on Pain, avdelingen for bioingeniørfag og McGill University Health Centre. Forskere fra samarbeidende institusjoner i Nederland og USA deltok også.

Kan få betydning for autoimmunitet og kreft

Bedre kunnskap om hvordan T-celler reagerer på fysiske forhold, kan i framtiden åpne for nye behandlingsmuligheter ved sykdommer der immunforsvaret feilaktig angriper friskt vev. Det gjelder blant annet autoimmune sykdommer, allergier og komplikasjoner etter organtransplantasjoner.

Oppdagelsen kan også få betydning for kreftforskningen, særlig arbeidet med behandlinger som bruker kroppens eget immunforsvar til å bekjempe svulster.

«Svulster er ofte tette, og det er fysisk vanskelig for immunceller å trenge inn i dem. En forståelse av hvordan T-celler tilpasser seg et slikt miljø, kan hjelpe forskere med å utvikle kreftimmunterapi som bedre når fram til svulstene og angriper dem», sa Mandla.

Testet celler i kollagengeler

For å undersøke om de fysiske omgivelsene påvirker T-cellenes oppførsel, studerte forskerne immunceller fra mennesker og mus. Cellene ble plassert i spesiallagde kollagengeler som etterlignet vev med ulik grad av fasthet.

Forsøkene viste en tydelig sammenheng: Jo fastere gelene var, desto større var sannsynligheten for at T-cellene utviklet egenskaper som kjennetegner vevsresidente hukommelsesceller. Disse cellene bidrar til langvarig immunbeskyttelse.

Resultatene tyder dermed på at de fysiske egenskapene i vevet kan bidra til å forme utviklingen av immunceller. Det tilfører en ny dimensjon til forskernes forståelse av immunologisk hukommelse.

Leter etter den molekylære sensoren

Forskerne vil nå finne ut hvilken konkret molekylær sensor som gjør det mulig for T-cellene å registrere det fysiske miljøet. De ønsker også å forstå hvordan sensoren omsetter mekaniske krefter til endringer i cellenes oppførsel.

Slik kunnskap kan bidra til å forklare hvordan immunforsvaret etablerer langvarig beskyttelse. Studien ble finansiert av Human Frontier Science Program, Canadian Institutes of Health Research, Canada Foundation for Innovation, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada og US National Institutes of Health.