Иммунные клетки используют "привязанные пращи", чтобы их не смыло потоком
Нейтрофилы — ключевые компоненты иммунного ответа на бактерии и другие патогены — выбрасывают трубчатые тросы, которые служат точками крепления. Это позволяет им контролировать скорость при движении вдоль стенок кровеносных сосудов под действием чрезвычайно быстрого кровотока на пути к месту инфекции.
Для атаки на бактериальную инфекцию в ткани нейтрофилы должны покинуть кровоток и приблизиться к очагу через крошечные венулы микроциркуляторного русла.
Выяснилось, что выросты клеточной мембраны, названные "пращами", критически важны для навигации. Если нейтрофил теряет контроль при попытке проникнуть в инфицированную ткань, его может смыть кровоток, что задержит иммунный ответ.
В этих узких венулах поток измеряется как напряжение сдвига у стенки. Напряжение сдвига, превышающее 2 дин/см², может унести другие лейкоциты, но нейтрофилы способны контролируемо двигаться при напряжении сдвига в 10 раз выше.
Известно, что устойчивость нейтрофилов к сдвигу обеспечивается уплощением клетки и таинственными мембранными выростами, но детали были плохо изучены.
Для определения точного механизма "перекатывания" нейтрофилов исследователи сняли высокоскоростное видео, используя микроскопию полного внутреннего отражения. Они наблюдали за мечеными нейтрофилами из костного мозга мыши, которые перекатывались по искусственной венуле в микрофлюидном устройстве при напряжении сдвига 6–10 дин/см².
На 15-секундном видео видно, как нейтрофил (окрашенный красным) использовал длинный мембранный трос как пращу, чтобы закрепиться и не быть смытым высокой силой сдвига крови. Вместо одной точки крепления трос "пращи" покрыт участками молекул клеточной адгезии, которые цепляются за стенки сосуда, но отрываются участок за участком по мере мягкого перекатывания нейтрофила вперёд. На конце троса нейтрофил забрасывал его вперёд, как лассо, чтобы получить новую точку опоры.
Исследователи отмечают, что их впечатляющее видео подчёркивает сложность иммунной системы организма. "Пращи" являются не только уникальными структурами, но и могут объяснять, как перекатывающиеся нейтрофилы способны презентировать свои лиганды для распознавания антигенов на стенке сосуда перед входом в очаг инфекции.