Ученые открыли механизм, помогающий иммунным клеткам проникать в ткани

Чтобы бороться с инфекциями и заживлять повреждения, иммунным клеткам необходимо проникать в ткани. Им также нужно внедряться в опухоли, чтобы атаковать их изнутри. Ученые из группы Зикхаус в Институте науки и технологий (IST) Австрии обнаружили, как иммунные клетки защищают свои чувствительные внутренние структуры, протискиваясь между клетками ткани. Результаты исследования, опубликованного в журнале PLOS Biology, закладывают основу для поиска новых мишеней в терапии рака.

Изучить этот процесс детально ученым, таким как профессор Дария Зикхаус и ее команда, помогают эмбрионы плодовой мушки. В ходе их развития макрофаги — доминирующая форма иммунных клеток у мушки — перемещаются из места своего рождения к месту назначения, проникая в ткани. Это происходит в определенный момент времени, что позволяет изучать процесс в этих крошечных прозрачных организмах. С помощью современной Биоимиджинговой установки IST Austria исследователи наблюдали, как макрофаги, помеченные зеленым флуоресцентным белком, прокладывают себе путь в ткань.

Создание брони

В новом исследовании группа Зикхаус пролила свет на этот процесс, важный как для здоровья, так и для болезней. Ранее ученые обнаружили, что в иммунных клетках обогащен специфический ген Dfos. Теперь они доказали, что он запускает сборку актиновых филаментов.

Эти белковые нити концентрируются на внутренней стороне клеточной мембраны (клеточной коры), придавая поверхности клетки стабильность. Ученые показали, что через сложный каскад с участием различных белков актиновые филаменты становятся плотнее и сильнее связаны друг с другом, образуя стабильную оболочку. «Мы предполагаем, что это работает как танк: оболочка деформирует окружающие клетки, защищая ядро иммунной клетки от механического давления при вторжении в ткань», — объясняет Зикхаус. Кроме того, команда показала in vivo, что отсутствие этой актиновой оболочки затрудняет инфильтрацию иммунных клеток, если только окружающая ткань не становится более мягкой.

Усиление иммунных клеток для борьбы с раком

Хотя плодовая мушка и позвоночные, такие как мыши и люди, на первый взгляд имеют мало общего, в функционировании их генов много сходств. Совместно с профессором Марией Сибилией из Венского медицинского университета исследователи IST Austria нашли доказательства, что ген позвоночных Fos (эквивалент гена мушки Dfos) активирует те же генетические пути. «Мы считаем, что тот же механизм, который мы обнаружили у плодовой мушки, играет роль и у позвоночных», — говорит биолог Дария Зикхаус.

Это дает надежду, что результаты работы могут помочь в поиске новых мишеней для лечения рака. В области иммуноонкологии исследователи ищут способы активации иммунной системы организма для атаки на опухоль. Одна из проблем — обеспечить проникновение иммунных клеток в опухоль. «Если бы можно было укрепить их защитную оболочку, это могло бы облегчить им задачу по инвазии в опухолевую ткань», — заключает Зикхаус.