Иммунные клетки ловят бактерии ДНК-сетями и скармливают их другим клеткам
Иммунная система содержит множество средств для борьбы с бактериями. Среди них есть одно, которое заслуживает отдельного внимания в силу весьма интересного и необычного механизма — это так называемые ДНК-сети, которые создают нейтрофилы. Последние представляют собой одну из разновидностей лейкоцитов, причем наиболее распространенную в организме. Они, можно сказать, всегда стоят на страже — первыми встречают противника в лице вирусов, и наносят ему удар всевозможными токсинами. Как правило, сами они гибнут, но предварительно из собственного ядра выпускают свою ДНК, причем закрепляет нить на подходящем субстрате, после чего “отползают”. В результате за ними тянется и распускается нить. В этот момент происходит самое интересное — другие клетки, натыкающиеся на эту нить, начинают от нее плести сеть, используя свою ДНК. В итоге ДНК-сеть нейтрофилов заполняет собой клеточную цитоплазму. Она представляет собой самую настоящую ловушку, выполняющую такую же функцию, как паутина у пауков — задерживает бактерии и передает сигналы макрофагам, которые приползают по тканям и поедают бактерии. Причем, после поедания бактерий они не погибают, а продолжают искать новые жертвы, запутавшиеся в сети. Вместе с тем макрофаги выделяют сигнальные белки, провоцирующие воспалительный процесс и призывающие на помощь другие клетки.
Нейтрофилы способны плести «паутину», чтобы ловить бактерии
Нейтрофилы и макрофаги — как работает сплоченная иммунная система человека
Когда макрофаги работают в паре с Нейтрофилами, они не просто съедают попавших в ДНК-сеть бактерий, а выкусывают их, поглощая при этом и часть самой ДНК. Как заметили во время исследования ученые Университета Вандербильта, потребление микробов вместе с ДНК-сетью имеет свое практическое значение. Дело в том, что в цитоплазме на ДНК-сеть оседают антибактериальные белки. Когда макрофаги поедают вирусы, антибактериальные белки на сети смешиваются с антибактериальными белками самих макрофагов. Это позволяет им более эффективно “переваривать” микробов и не погибать после их поедания. Поэтому, когда макрофаги работают вместе с нейтрофилами, они гораздо эффективнее уничтожают бактерии, чем по одиночке. Детали исследования ученые описывают в своей статье, опубликованной в Science.
Нейтрофил, который даже после своей гибели борется с бактериями
Также ученым удалось обнаружить белок, который влияет на создание нейтрофилами ДНК-сетей, он имеет название S100A9. Когда в нейтрофилах количество этого белка сокращается, запускается процесс, в результате которого нейтрофильи митохондрии выделяют большое количество кислородных радикалов, то есть агрессивных молекул-окислителей. Правда, митохондрии, которые являются энергетическими органоидами клетки, и сами по себе всегда генерируют радикалы, представляющие собой побочный продукт энергетических реакций. Однако, когда количества белка S100A9 уменьшается, радикалов становится намного больше. Это приводит к тому, что нейтрофилы быстро саморазрушается. При этом, как я сказал выше, нейтрофил выбрасывает из себя ДНК-нить, основу для будущей сетки.
Соответственно, чем меньше у нейтрофилов белка S100A9, тем они быстрее создают ловушку для бактерий из своих нитей ДНК. В результате более эффективно начинают работать макрофаги.
Еще больше материалов о захватывающих открытиях и исследованиях ученых вы найдете на нашем Яндекс.Дзен-канале. Обязательно подпишитесь, чтобы не пропустить.
Аутоимунные заболевания и золотистый стафилококк
Ученые исследовали работу иммунной системы на устойчивом к антибиотикам золотистом стафилококке (MRSA), а также других некоторых бактериях. При этом авторы работы заметили, что повышенное количество белка S100A9 содержится у людей, имеющих аутоиммунные заболевания, к которым относится красная волчанка, а также и ревматоидный артрит.
ДНК-сети эффективны против штамма золотистого стафилококка, который невосприимчив к антибиотикам
Это может объяснять тот факт, что люди с аутоиммунными заболеваниями особенно чувствительны к стафилококковым инфекциям. Судя по всему, организм не в силах с ним бороться по причине повышенного содержания S100A9. Белок попросту блокирует способность нейтрофилов создавать антибактериальные сети и приманивать к ним макрофаги. Как вы видите, иммунитет — крайне сложная система, которая порой удивляют. Некоторые ученые даже считают, что иммунитет способен подстраиваться под условия жизни, что позволяло выжить древним людям.
| Карта сайта: