иммунитет

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Иммунитет «считает» чужие хромосомы
Лимфоцит – естественный киллер.
Иммунитет «считает» чужие хромосомы

Иммунная система уничтожает клетки, у которых при делении случился неправильный хромосомный набор.

Когда клетка делится, она перво-наперво удваивает всю свою ДНК, чтобы каждой из дочерних клеток досталось одинаковое число одинаковых генов.
В наших клетках, да и не только в наших, ДНК существует в виде хромосом, которых в каждой клетке должно быть строго определенное количество. Но бывает так, что при делении хромосомы расходятся по дочерним клеткам с аномалиями, и какая-то из клеток может утащить себе сразу обе копии какой-то из хромосом, а другая, наоборот, этой хромосомы вообще не получит. Для организма в целом все заканчивается большими неприятностями.
Конечно, самая известная болезнь, связанная с неправильным хромосомным распределением – синдром Дауна, когда у человека с рождения оказывается на одну двадцать первую хромосому больше. Но если, например, посмотреть на хромосомы раковых клеток, то мы обнаружим, что у них очень часто оказывается нестандартный хромосомный набор – появление лишней хромосомы часто приводит к злокачественному перерождению: 90% солидных (то есть твёрдых, оформленных) опухолей состоят из клеток с лишними или отсутствующими хромосомами, и то же самое можно сказать про 75% злокачественных заболеваний крови.
У клетки есть молекулярные инструменты, обеспечивающие точное распределение хромосом. Но что делать, если что-то все-таки пошло не так? Тогда на помощь спешит иммунитет, который уничтожает клетку с неправильным хромосомным набором. Исследователи из
Массачусетского технологического института показали, что клетки с лишними или отсутствующими хромосомами посылают особые сигналы, которые привлекают иммунные клетки, называемые естественными киллерами (NK-клетки).
Обычная задача натуральных киллеров – истреблять клетки, зараженные некоторыми вирусами, и клетки опухолей. В случае же с неправильным распределением хромосом происходит следующее: дочерняя клетка с нестандартным хромосомным набором во время следующего деления только усугубляет ситуацию, поскольку из-за лишней хромосомы их уже никак точно не распределишь.
Лишняя хромосома – это лишние гены, это большие нарушения в генетической регуляции, это лишние белки, которые действуют на сигнальные системы клетки. В результате во всей клеточной ДНК начинают появляться разнообразные повреждения: разрывы цепей, мутации, которые возникли при попытке удвоить неправильный хромосомный набор – в общем, все то, что называется нестабильностью генома. В ответ на такую нестабильность включаются специальные защитные механизмы, которые, во-первых, запрещают дальнейшее деление, а во-вторых, включают синтез воспалительных сигналов.
Хромосомы (зеленые) и микротрубочки веретена деления (красные нити, идущие к хромосомам справа и слева), чья задача – растаскивать хромосомы к полюсам делящейся клетки. Эти сигналы как раз и привлекают иммунитет, который воспринимает клетку как состарившуюся, накопившую множество повреждений в ДНК (что истинная правда) и представляющую угрозу для всех остальных – ведь часто случается так, что повреждения в геноме, не обращая внимания ни на какие защитные механизмы, делают клетку раковой.
Собственно, одна из задач иммунной системы как раз в том и состоит, чтобы уничтожать испортившиеся клетки, однако сейчас исследователям удалось показать, что иммунная чистка срабатывает и в том случае, когда генетический бардак начинается не из-за естественного старения, а из-за хромосомной аномалии.
Результаты исследований опубликованы в Developmental Cell; в дальнейшем авторы работы хотят понять, можно ли как-то со стороны активировать умение иммунитета истреблять клетки с неправильным набором хромосом – потому что, поскольку рак у людей все-таки случается, это умение нередко дает сбой.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Иммунные клетки гибнут ради общего блага

4 дня ago Медицина и здоровье, Наука 162 Просмотры

Почувствовав, что бактерия пытается ее обмануть, иммунная клетка совершает демонстративное самоубийство.

Когда иммунная клетка чувствует нечто инородное, например, какую-нибудь бактериальную или вирусную молекулу, она немедленно оповещает об этом своих коллег: выделяет сигнальные вещества, которые запускают воспаление и привлекают другие именную клетки для борьбы с инфекцией.
Однако некоторые патогены способны подавлять иммунный «сигнал тревоги». Например, в прошлом году мы писали о том, как вирусы напрямую действуют на клеточную ДНК, отключая противоинфекционную защиту.
Среди бактерий нечто похожее – хотя и другим способом – делают бактерии рода Yersinia. Этот род более всего известен чумной палочкой Y. pestis; среди иерсиний есть также возбудители псевдотуберкулеза и заболевания под названием иерсиниоз, которое в первую очередь сказывается на кишечнике. Иммунные клетки чувствуют иерсиний и посылают молекулярный сигнал собственной ДНК, чтобы в ней включились гены, отвечающие за воспаление. Однако бактерии с помощью особого белка перекрывают сигнальный путь – иммунная клетка как бы забывает, что они только что видела.
Чумная палочка Yersinia pestis. Тем не менее, несмотря на бактериальные уловки, иммунитет все же успешно борется с иерсиниями. В клетках есть сигнальный белок RIPK1 – фермент-киназа, которая управляет активностью других белков, цепляя к их молекулам фосфорную кислоту. RIPK1 – один из белков, запускающий программу клеточной смерти, при этом он тесно взаимодействует с клеточными рецепторами, и если в клетку пришел какой-то определенный нехороший сигнал, RIPK1 через другие белки-посредники активирует гены клеточного самоубийства – апоптоза.
И именно RIPK1 помогает иммунным клеткам справиться с бактериями иерсиниями, пытающимися их обмануть. В экспериментах Игоря Бродского и его коллег из Пенсильванского университета мыши с мутацией в гене RIPK1 были более чувствительны к инфекции, бактерии у них распространялись по всему телу, а сами животные быстро погибали. У обычных же мышей иерсиний можно было найти лишь в лимфатических узлах, селезенке и печени – бактерии почему-то не могли проникнуть никуда больше; животные без мутации в гене RIPK1 обычно выживали после инфекции.
В статье в The Journal of Experimental Medicine говорится, что в иммунных клетках, в которых бактерии пытались выключить воспалительный сигнал, включалась программа апоптоза. Обычно при апоптозе клетки гибнут тихо, чтобы не побеспокоить никого вокруг. Однако в данном случае апоптоз, начинающийся с сигнала RIPK1, происходит по-особому: гибель клетки стимулирует воспалительный ответ со стороны других клеток вокруг нее – тех, в которых еще не успела проникнуть бактерия. Именно благодаря своевременному суициду инфицированных иммунных клеток инфекцию удается удержать в определенных местах, не давая ей распространиться по всем органам и тканям.
По словам авторов работы, новые результаты могут пригодиться тем, кто разрабатывает лекарства против злокачественных опухолей. Иммунитет, как известно, должен уничтожать раковые клетки, и если с помощью какого-нибудь средства заставить раковую клетку погибнуть так, как будто в ней есть бактерия-обманщик, это позволило бы многократно усилить иммунную атаку на опухоль.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Иммунитет влияет на психику

3 часа ago Медицина и здоровье, Наука 80 Просмотры

Из-за слишком активных иммунных клеток мозгу начинает не хватать нейромедиаторов.

Задача Т-лимфоцитов – уничтожать бактерии, инфицированные клетки и клетки, подвергшиеся злокачественному перерождению. Когда Т-лимфоцит сталкивается с чем-то подобным, он активируется, и, как следствие, в нем меняется обмен веществ – в активном состоянии иммунной клетке нужно больше энергии и больше сырья для синтеза разных молекул.
О метаболических перестройках в Т-клетках было известно давно, но до сих пор ничто не пытался оценить, влияют ли такие перемены в иммунном метаболизме на организм в целом.
Чтобы это узнать, Митио Миядзима (Michio Miyajima) и его коллеги из Института физико-химических исследований (RIKEN) вывели разновидность мышей, в чьих Т-клетках не работал один из поверхностных рецепторов – белок под названием PD-1. Для иммунитета рецептор PD-1 очень важен: он принимает сигналы, которые подавляют активность Т-лимфоцитов. Если PD-1 не работает, активированные клетки такими и остаются, что чревато аутоиммунными расстройствами.
В статье в Nature Immunology говорится, что в крови мышей с постоянно активными Т-клетками падал уровень аминокислот и в то же время в самих Т-клетках аминокислот становилось заметно больше. Очевидно, Т-лимфоциты поглощали аминокислоты для своих нужд, ведь в активном виде они синтезируют много белков, необходимых для атаки на инфекцию.
На уровне организма в целом можно было заметить, как аминокислоты концентрируются в лимфатических узлах, где Т-клеток особенно много. Сказывалось ли это на состоянии других органов? Да, сказывалось: по словам исследователей, нейроны мозга из-за слишком активного иммунитета вырабатывали меньше нейромедиаторов серотонина и дофамина. Для их синтеза нужны аминокислоты тирозин и триптофан, а раз аминокислот стало мало, то и нейромедиаторов поубавилось.
Серотонин и дофамин необходимы разным нервным цепочкам, в частности, от них зависит работа мозговых центров, отвечающих за эмоции и мотивацию. И мыши действительно начинали вести себя иначе: они становились более беспокойными и хуже справлялись со страхом. Поведение животных возвращалось в норму, если им давали еду с повышенным содержанием нужных аминокислот.
О том, что иммунитет влияет на психику, говорят давно, но обычно тут обсуждают прямое влияние: например, в прошлом году мы писали, как воспаление стирает память. Однако, как видим, иммунная система может «действовать на нервы» косвенным образом – через обмен веществ.
Источник