Тучные клетки в боевом безумии
Макрофаги относятся к лейкоцитам и являются важной частью иммунной системы. Как так называемые клетки-мусорщики, они поглощают и разлагают другие клетки, патогены или клеточный мусор. Немецкие исследователи теперь показали, что эти клетки имеют два совершенно разных лица. В то время как обычно они берут на себя важные задачи в здоровых тканях, при заражении они переключаются в настоящий режим атаки и отправляются на охоту.
В недавнем исследовании исследователи из Рейнского университета Фридриха-Вильгельма в Бонне расшифровали, как макрофаги явно изменяют свой метаболизм, чтобы выследить и уничтожить патогены. Среди прочего, результаты могут привести к новым методам лечения аутоиммунных заболеваний. Исследование было недавно опубликовано в журнале Immunity.
Нос для патогенов
Как сообщает исследовательская группа, макрофаги имеют на своей поверхности множество сенсоров, которые они могут использовать для обнаружения злоумышленников. Можно даже говорить об «обнюхивании», потому что так называемые толл-подобные рецепторы работают аналогично обонятельным рецепторам в носу.
Сигнал инициирует режим атаки
Когда рецепторы воспринимают определенные химические сигналы, они активируются и вызывают своего рода тревогу. Этот сигнал тревоги запускает ряд реакций внутри клетки.«В этой фазе макрофаги инициируют воспалительную реакцию», - объясняет Марио Лаутербах из исследовательской группы. Исследователи впервые расшифровали, как макрофаги изменяют свой метаболизм и каковы эффекты.
Отдельный рецептор для каждого «запаха»
Согласно текущему исследованию, существует множество различных групп толл-подобных рецепторов. Каждая группа специализируется на разных «запахах». В ходе эволюции этот состав появился для того, чтобы иметь возможность реагировать на важнейшие сигналы опасности.
Один из этих рецепторов, например, реагирует на липополисахариды (LPS), которые являются важными компонентами клеточных стенок бактерий. «Теперь мы столкнули макрофаги с ЛПС и исследовали, что происходит через несколько минут и часов после этого», - говорит Лаутербах.
Когда макрофаги атакуют
Ученые показали, что клеточный метаболизм резко меняется вскоре после контакта с ЛПС. Во-первых, клетки-мусорщики поглощают больше глюкозы из окружающей среды. Удивительно, но макрофаги не используют сахар для производства энергии, а вместо этого производят из него ацетильные группы, подобные уксусной кислоте.
манипуляции с ДНК делают макрофаги сильнее
Созданные таким образом ацетильные группы теперь прикрепляются как маркеры к определенным участкам ДНК в ядре клетки. Это ослабляет спиральную ДНК, и некоторые гены могут быть прочитаны более легко и быстро. «Это, например, наследственные факторы, ответственные за высвобождение воспалительных мессенджеров или улучшение подвижности макрофагов», - объясняет Лаутербах.
Тонкая настройка генов
По словам исследователей, обнаруженный механизм позволяет макрофагам точно настраивать генетический ответ на патогены. Их эффективность возрастает, когда они уже знают возбудителей, т.е. когда организм уже заражен ими. Аналогичный принцип используется в вакцинации и может привести к новым стратегиям вакцинации.
Новые отправные точки для терапии
Выводы также могут способствовать разработке новых методов лечения аутоиммунных заболеваний, поскольку при многих заболеваниях, таких как ревматизм, диабет или рассеянный склероз, иммунная реакция ошибочна или слишком сильна. «Возможно, что на обнаруженный нами механизм можно воздействовать таким образом, чтобы он подавлял вредные воспалительные механизмы, не подавляя при этом иммунную систему как таковую», - добавляет руководитель исследования профессор доктор Б. Эйк Лац. Таким образом, можно предотвратить постоянное нахождение клеток-мусорщиков в режиме атаки без присутствия реальных захватчиков.