Как иммунные клетки проникают в ткани: ключевую роль играет деление клеток
Иммунные клетки, чтобы добраться до очагов инфекции, преодолевают даже плотные, похожие на стену, барьеры из тесно упакованных клеток. Исследователи из Института науки и технологий Австрии (ISTA) обнаружили, что ключом к их успеху является деление клеток. Результаты, опубликованные в Science, раскрывают процесс, важный как для заживления, так и для распространения рака.
Учёные наблюдали за макрофагами — основными иммунными клетками плодовых мушек — в прозрачных эмбрионах. При помощи микроскопии высокого разрешения они увидели, как клетки-первопроходцы подходят к плотному тканевому барьеру.
Прорыв в момент деления
- Ожидание сигнала: Макрофаг-первопроходец находит нужное место и ждёт.
- Изменение барьера: Клетка ткани прямо перед ним начинает готовиться к делению — округляется.
- Проникновение: В этот момент макрофаг, используя дополнительную энергию (за счёт белка Atossa) и защищая ядро "бронёй" из актиновых филаментов, проталкивает ядро вперёд и входит в ткань. Остальные клетки следуют за ним.
Клеточное деление — решающий фактор
Исследователи экспериментально доказали, что именно деление клетки барьера критически важно:
- При подготовке к делению клетка ткани теряет часть соединений с соседями.
- Искусственное округление клетки (с помощью оптогенетических методов) оказалось недостаточным для проникновения макрофагов.
- Проникновение стало возможным только при генетическом ослаблении этих межклеточных соединений. "Было очень интересно видеть, что макрофаги могли войти в ткань только тогда, когда клетка ткани теряла свои связи", — говорит первый автор Мария Ахманова.
Значение для медицины
Этот элегантный механизм может работать и у других иммунных клеток позвоночных, включая человека. Открытие имеет далеко идущие последствия:
- Онкология: Возможно, манипулирование делением или соединениями клеток опухоли поможет усилить инфильтрацию иммунных клеток для борьбы с раком изнутри.
- Аутоиммунные заболевания: Те же методы, возможно, позволят уменьшить атаку иммунных клеток на здоровые ткани. "Наши выводы также затронут любого исследователя, работающего с мигрирующими клетками в организме", — поясняет профессор Дарья Зихаус.
Исследование стало возможным благодаря совместной работе учёных ISTA и Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL), а также помощи трёх учеников старшей школы Клостернойбурга, которые увлеклись наукой во время визита в институт.