При инфекции эритроциты отдают себя на съедение иммунным клеткам, усиливая иммунный ответ против патогенов.

Мы со школы помним, что эритроциты приносят внутренним органам кислород и уносят часть углекислого газа (другая часть CO₂ уходит из тканей, растворённая в плазме крови). Но несколько лет назад сотрудники Университета Пенсильвании обнаружили, что эритроциты собирают митохондриальную ДНК из погибших разрушившихся клеток — эта ДНК в небольшом количестве всегда есть в крови. Причём, что особенно интересно, эритроциты собирают ДНК с помощью рецепторов TLR9, которые играют большую роль во врождённом иммунитете.

Ловя митохондриальную ДНК погибших клеток, эритроциты покрываются буграми и выступами. (Фото: L. K. M. Lam et. al., Science Translational Medicine, 2021)

В своей новой статье в Science Translational Medicine исследователи пишут, что рецепторы TLR9 сидят на поверхности как мышиных, так и человеческих эритроцитов, и в норме лишь очень немногие эритроциты несут на себе TLR9. Но при заражении крови или малярии доля эритроцитов с TLR9 доходит до 40%. Дело не в том, что эритроциты синтезируют больше рецепторов — у зрелых красных кровяных клеток нет ядра и нет ДНК, которая бы кодировала ген TLR9. Однако при болезни структура эритроцитарной мембраны меняется так, что всё больше и больше TLR9 начинает смотреть в окружающую среду. То есть TLR9 у эритроцитов и так есть всегда, только в норме они пребывают в нерабочем, скрытом состоянии.

Более того, когда у эритроцита меняется структура мембраны, то одновременно с открытием TLR9 скрывается другой мембранный белок — CD47. Он делает эритроциты своими для иммунитета. Как мы знаем, иммунная система различает своих и чужих по особым молекулярным признакам, и CD47 — один из таких признаков: если иммунные клетки видят его на другой клетке, они её не трогают. Но если CD47 исчезает, то ничто не мешает иммунитету воспринять эритроцит как потенциально опасного чужака. Действительно, эритроциты, которых заставляли скрыть CD47 и потом вводили мышам, уничтожались лейкоцитами селезёнки. И одним лишь уничтожением эритроцитов тут дело не ограничивалось: иммунная система запускала защитные реакции врождённого иммунитета, связанные с интерфероновыми сигналами, как если бы в организме появились какие-то патогены.

Когда в организме возникает настоящая инфекция, кровь наполняется ДНК из разрушенных клеток. Чем её больше, тем активнее эритроциты её ловят. Одновременно они подставляют себя под удар иммунитета. Иммунная система, поглощая такие эритроциты, сильнее реагирует на инфекцию. Получается, что эритроциты в прямом смысле стимулируют иммунитет во время болезни. На самом деле, достаточно давно известно, что у многих больных с инфекциями появляются странно выглядящие эритроциты с выступами на мембране, но при этом не было понятно, почему они так выглядят.

Помощь иммунной системе со стороны эритроцитов может только осложнить дело: если слишком много эритроцитов начнут приносить себя в жертву, некому станет носить кислород, и больному вдобавок к инфекции будет грозит анемия. И она действительно развивается у больных с сепсисом, у которых слишком много эритроцитов начали ловить ДНК из погибших клеток. Авторы работы также обнаружили, что коронавирусная инфекция COVID-19 проходит тем тяжелее, чем больше у пациента эритроцитов с чужой митохондриальной ДНК. От стимуляции иммунитета не всегда бывает польза, и, возможно, в перспективе врачи смогут угадывать будущие осложнения при инфекции по уровню таких самоотверженных эритроцитов, чтобы можно было вовремя предпринять какие-то меры, запрещающие эритроцитам помогать иммунитету.