Как умирающие клетки предотвращают опасные иммунные реакции

cell
                Кредит: CC0 Public Domain

Умирающие клетки в организме могут контролировать иммунную систему, предотвращая тем самым нежелательные иммунные реакции против собственных тканей организма. Ученые из Немецкого онкологического исследовательского центра уже определили рецептор на мышиных иммунных клетках, который активирует этот защитный механизм и, таким образом, может предотвращать опасные аутоиммунные реакции, при которых иммунная система атакует собственные ткани организма пациента.
                                                                                       

Миллиарды клеток умирают каждый день в организме человека. Это происходит как часть строго регулируемого процесса, называемого апоптозом или запрограммированной гибелью клеток. Умирающие клетки сталкивают иммунную систему с большим количеством белков, которые должны активировать иммунный ответ, но апоптотические клетки, по-видимому, активно подавляют иммунную систему, так что она не атакует собственные ткани организма. «Мы начали задаваться вопросом много лет назад, какой защитный механизм предотвращает аутоиммунные реакции — организм атакует свои собственные ткани — когда клетки иммунной системы, такие как дендритные клетки, захватывают остатки мертвых клеток», — Питер Краммер, иммунолог в Немецком онкологическом исследовательском центре (DKFZ), отметил.

Краммер, его коллега Хайко Вейд и их команда недавно нашли ответ на вопрос: как только начинается апоптоз, умирающие клетки транспортируют белки из семейства аннексинов на клеточную поверхность. Аннексины действуют как сигнал остановки для клеток иммунной системы и предотвращают срабатывание иммунного ответа.

Кевин Боде из отдела Краммера в настоящее время идентифицировал белок дектин-1 в качестве аннексин-связывающего рецептора на поверхности дендритных клеток: дектин-1 распознает аннексины и запускает сигнальный путь в дендритных клетках, который в конечном итоге подавляет иммунный ответ.

Мыши, у которых нет дектина-1 на поверхности их дендритных клеток, показали более сильный иммунный ответ на отмирающие апоптотические клетки. Кроме того, у мышей без dectin-1 развились признаки аутоиммунных заболеваний в старости.

Таким образом, ученые DKFZ открыли важный механизм контроля «самоуверенности» иммунной системы. «Но мы предполагаем, что у организма есть и другие защитные функции для предотвращения аутоиммунных реакций. Вот почему потеря дектина-1 у животных становится очевидной только в более позднем возрасте», — объяснил Боде.

«Интересно, что дектин-1 играет двойную роль», — добавил Питер Краммер. Дектин-1 не только связывает аннексины; он также связывает определенные патогены в другом месте связывания. Это имеет противоположный эффект и вызывает иммунный ответ. «Таким образом, мы определили критически важную иммунную контрольную точку, которая, в зависимости от партнера по связыванию, либо запускает, либо подавляет иммунный ответ», — объяснил Краммер, подчеркнув важность работы.

Ключевым звеном в сигнальном пути dectin-1 является фермент NADPH оксидаза 2. У людей, у которых отсутствует этот фермент, развиваются аутоиммунные заболевания. Поэтому в сотрудничестве с Детской больницей Цюриха и Университетской клиникой Гейдельберга исследователи DKFZ в настоящее время изучают образцы крови пациентов, у которых отсутствует НАДФН-оксидаза 2, чтобы найти новые отправные точки для потенциального лечения.

Почему эксперименты на животных жизненно важны для исследований рака

Аутоиммунные заболевания оказывают чрезвычайно пагубное влияние на жизнь пациентов, а в некоторых случаях даже опасны для жизни. Поэтому для разработки эффективных методов лечения важно знать, какие механизмы подавляют иммунные реакции на собственные ткани организма пациента или, наоборот, активируют их. Установив взаимодействие между аннексином на поверхности умирающих клеток и дектином-1 на дендритных клетках, Боде и его коллеги определили ключевой механизм, который предотвращает аутоиммунные реакции в здоровых тканях организма. При этом они нашли интересную отправную точку для будущих лекарств.

Хотя взаимодействия между аннексином и дектином-1 были первоначально идентифицированы в чашке Петри, ученым нужно было животное — со всем разнообразием различных компонентов иммунной системы — чтобы продемонстрировать, что связь между этими двумя белками фактически подавляет аутоиммунные реакции.

Spread the love