Forskare har nu upptäckt att denna fina balans delvis uppnås genom att immunceller skickar mikroRNA (miRNA) till varandra.
Vårt immunsystem kommunicerar ständigt genom dessa små RNA-molekyler, men det här är första gången som forskare har förstått exakt hur miRNA-meddelanden möjliggör exakt kalibrering av immunsvar.
"Vi ser att cellen känner av infektionsbelastningen och sedan, baserat på det, släpper den rätt mängd av rätt faktor för att stänga av inflammation", säger Howard Hang, PhD, senior författare och biträdande professor vid institutionen för mikrobiologi &Immunologi vid University of California, San Francisco (UCSF). "Denna mekanism säkerställer att du inte har hyperinflammation, som driver många inflammatoriska sjukdomar, eller hypoinflammation, som misslyckas med att bekämpa infektion."
Forskarna genomförde sin studie på möss och en typ av jordbakterier, men Hang sa att mekanismerna kommer att vara desamma hos människor och andra patogener.
Hangs team upptäckte att under infektion släpper immunceller en svärm av miRNA-innehållande extracellulära vesiklar (EV) som tas upp av andra närliggande medfödda immunceller – vaktposterna i vårt immunsystem – som kallas makrofager och neutrofiler.
Elbilarnas last av miRNA berättar för dessa immunceller hur mycket patogen de har stött på genom att leverera miRNA-meddelanden.
I huvudsak mäter miRNA-molekylerna infektionsbelastningen inom en viss plats och sprider sedan ordet till närliggande immunceller, vilket får dem att justera sitt svar.
"Dessa elbilar hjälper de infekterade cellerna att säga till de oinfekterade cellerna," Hej, vi är infekterade. Det finns många dåliga grejer här. Vi gör många inflammatoriska cytokiner, och du borde också - men kanske inte riktigt lika mycket som det är vi", sa Hang.
Resultaten av studien, som publicerades i tidskriften Cell den 11 oktober 2018, har implikationer för att förstå och behandla ett brett spektrum av sjukdomar och tillstånd som involverar immunsystemet, sa Hang.
Dessa inkluderar bakteriella och virusinfektioner, sepsis och andra inflammatoriska sjukdomar och vissa cancerformer.
I cancer, till exempel, kan miRNA potentiellt hjälpa tumörer att undvika immundetektering, sa Hang.
"Det vi lär oss här handlar också om hur cancerceller undkommer immunövervakning, kanske genom att utnyttja samma mekanism," sa Hang.
"En cancercell skulle kunna släppa dessa elbilar som ett sätt att sänka det inflammatoriska svaret lite, vilket gör att tumören kan växa obemärkt av immunsystemet."
Hang studerar nu miRNA:s roll i immuncellers svar på virus, nästa steg i förståelsen av denna mekanisms generaliserbarhet.
Han samarbetar också med UCSF onkolog Matthew Krummel, MD, PhD, för att undersöka hur cancerceller manipulerar miRNA för att kommunicera och motverka immunsystemet.
"Detta arbete ger oss ett grepp om hur immunsystemet kommunicerar och hur tumörer kan störa den kommunikationen", sa Hang. "Vi kan ta den här informationen för att designa nya läkemedel och behandlingar för att återställa det korrekta immunsvaret."
Forskargruppen inkluderar medlemmar från UCSF, samt The Jackson Laboratory och Dana-Farber Cancer Institute.
