Мікроскопічні бомби: клітини, що знищують ворогів за хвилини

Дослідники зі Стенфордського університету виявили раніше невідомий тип залозистих імунних клітин. Вони знищують сусідні патогени чи чужорідні структури шляхом миттєвого самознищення.

Процес відбувається настільки швидко, що клітина повністю зникає протягом кількох хвилин. Результати дослідження опубліковані у фаховому журналі Cell.

Відкриття під час вивчення планарій

Відкриття зробили під час вивчення планарій — дрібних водних плоских червів. Ці організми відомі винятковою здатністю до регенерації завдяки високій концентрації стовбурових клітин. Науковці з’ясовували, як саме вони відрізняють власні тканини від чужих. Для цього з’єднали фрагменти різних особин.

Утворені трансплантати почали відторгати чужорідні матеріали. Це супроводжувалося потужною запальною реакцією через підвищення рівня гормону активіну.

За допомогою мікроскопії живих клітин та проточної цитометрії автори зафіксували, що під дією активіну та швидкого вивільнення кальцію з ендоплазматичного ретикулуму особливі клітини вибухають. Науковці назвали їх «руптобласти», а процес саморуйнування — «руптозом».

Швидкість і точність удару

Основна відмінність руптозу від відомих форм клітинної смерті у ссавців полягає у надзвичайній швидкості. У ссавців вибухова загибель триває годинами у вигляді повільного витоку вмісту. Руптобласти розриваються за секунди або хвилини. Це перетворює їх на високоточну локальну зброю.

Експерименти показали, що вибух руптобластів успішно знищує бактерії E. coli, клітини нирок людини та клітини крові мишей. Зона ураження обмежується лише безпосереднім оточенням і не викликає ланцюгової токсичної реакції.

Вчені припускають, що хребетні втратили цей механізм у процесі еволюції через складність відновлення пошкоджених тканин. Планарії легко замінюють їх новими.

Здатність руптобластів завдавати точного удару може стати основою для нових методів боротьби зі стійкими бактеріальними інфекціями та злоякісними пухлинами.