Иммунные клетки используют ловушки для поимки и уничтожения патогенов

Новое исследование показывает, что два фермента помогают иммунным клеткам разворачивать защитные сети, используя хроматин (ДНК и связанные с ней белки) из клеточных ядер. Исследование опубликовано онлайн 25 октября в The Journal of Cell Biology.

Нейтрофилы, самый распространенный тип лейкоцитов, трудно изучать, так как они живут всего около шести часов. Поэтому Артуро Зихлински и его коллеги из Института биологии инфекций Макса Планка в Берлине создали бесклеточную систему, включающую ядра нейтрофилов и цитоплазму этих клеток.

Они обнаружили, что два фермента, хранящиеся в цитоплазматических гранулах, проникают в ядро и совместно разворачивают хроматин, формируя внеклеточные ловушки нейтрофилов (NETs) — сети из хроматина, которые захватывают и убивают патогены.

Механизм разворачивания хроматина:

• Первым в ядро проникает нейтрофильная эластаза (NE). Она способствует деконденсации хромосом, расщепляя два гистоновых белка, которые помогают упаковывать хроматин.
• Позже в процесс включается миелопероксидаза (MPO), которая помогает NE развернуть хроматин. Точный механизм действия MPO остаётся неясным, так как её каталитическая активность не требуется для деконденсации хроматина.

Исследователи подтвердили важность NE для образования NETs, заразив мышей бактериями Klebsiella pneumoniae. Нейтрофилы устремились в лёгкие как у контрольных мышей, так и у животных, лишённых NE. Однако нейтрофилы мышей без NE не могли производить ловушки для захвата бактерий.

По словам учёных, теперь важно выяснить, как NE и MPO попадают в ядро. Гранулы могут сливаться с ядерной мембраной напрямую или высвобождать ферменты в цитоплазму, откуда они впоследствии перемещаются в ядро.