Nachricht

▎Bearbeitet vom WuXi AppTec Content Team  

Wenn der Körper schädlichen Reizen ausgesetzt ist,entzündliche ReaktionEs ist ein wichtiges Mittel zum Schutz des Körpers. In einem ausgeglichenen Zustand entfernt die Entzündung diese schädlichen Substanzen und leitet die Gewebereparatur ein. Wenn die Entzündungsreaktion jedoch übermäßig stark ist, kann es zu Gewebezerstörung und Krankheiten kommen. Dabei werden verschiedeneImmunzellenSie spielen eine Schlüsselrolle und arbeiten bei Entzündungen zusammen. Bei unterschiedlichen schädlichen Reizen sind verschiedene Arten von Immunzellen beteiligt, was sich auch auf den Ausgang der Entzündungsreaktion auswirkt.

In,MastzellenEs handelt sich um eine Art Immunzelle, die um Blutgefäße und Nervenenden in verschiedenen Geweben verteilt ist und für die Auslösung von Entzündungsreaktionen von entscheidender Bedeutung ist. Mastzellen sind mit Körnchen gefüllt, die entzündungsfördernde Substanzen enthalten, die als Reaktion auf eine potenzielle Gefahr freigesetzt werden und eine Entzündungsreaktion auslösen. Bei vielen Menschen reagieren Mastzellen auch auf scheinbar harmlose Umweltfaktoren, die als Allergene wirken und allergische Reaktionen hervorrufen.Wie interagieren Mastzellen am Ort einer allergischen Reaktion mit anderen Immunzellen?Diese Frage bleibt weitgehend unbeantwortet.

In einer in Cell veröffentlichten Studie hat der deutsche Max-PlanckImmunitätEin Forschungsteam unter der Leitung des Instituts für Biologie und Epigenetik nutzte die In-vivo-Bildgebungstechnologie der Zwei-Photonen-Mikroskopie, um Gewebe in lebenden Mäusen nachzuweisenBeobachtetEchtzeitdynamik von Mastzellen und anderen Zellen, die während einer allergischen Reaktion aktiviert werden. Das Forschungsteam war überrascht, das herauszufindenIn Mastzellen gibt es tatsächlich Neutrophile.

▲Die neueste Forschung ergab, dass Mastzellen (braun) Neutrophile (cyan) anziehen und einfangen können, um eine Zelle-in-Zelle-Struktur zu bilden(Bildnachweis: Marcus Frank & Karoline Schulz, Universitätsmedizin Rostock)

Neutrophile sind die Frontverteidiger des Immunsystems und in der Lage, schnell auf eine Vielzahl potenzieller Bedrohungen zu reagieren. Sie zirkulieren im Blut und wandern bei einer Entzündung schnell von den Blutgefäßen zum Entzündungsort. Hier können Neutrophile Eindringlinge phagozytieren, antibakterielle Komponenten freisetzen oder „extrazelluläre Neutrophilenfallen“ bilden, um sie einzufangen und abzutötenErreger, um fremde Invasionen wie Bakterien und Pilze zu bekämpfen.

Vieles von dem, was die Wissenschaft über Neutrophile weiß, beruht jedoch auf Verletzungen undInfizierenModell, aber die Rolle von Neutrophilen bei Entzündungen, die durch allergische Reaktionen verursacht werden, ist noch immer kaum verstanden.

▲Mastzellen fangen Neutrophile im Körper ein(Videoquelle: Referenz [1])

Nach der Beobachtung von Neutrophilen in Mastzellen wollte das Team verstehen, wie und warum Mastzellen Neutrophile einfangen. Zu diesem Zweck simulierte das Forschungsteam das in lebenden Geweben beobachtete Einfangen von Neutrophilen in In-vitro-Zellkulturen und identifizierte die an diesem Prozess beteiligten molekularen Wege. Sie fanden heraus, dass Mastzellen eine Chemikalie namens freisetzenLeukotrien B4Substanzen, diese Komponente hängt mit Entzündungsreaktionen zusammen, und Neutrophile nutzen sie oft, um ihre eigene Schwarmreaktion auszulösen, das heißt, sie versammeln sich, um Krankheitserreger abzutöten.

Durch die Sekretion von Leukotrien B4 können Mastzellen Neutrophile anlocken. Sobald die Neutrophilen nahe genug sind, werden sie von den Mastzellen in die Vakuole phagozytiert und bilden so eine intrazelluläre Struktur, Forscher nennen es „Intrazelluläre Falle für Mastzellen”。

Interessanterweise bilden Neutrophile eine Falle aus DNA und Histonen, um Mikroorganismen während einer Infektion einzufangen, wohingegen sie unter allergischen Bedingungen in die Falle von Mastzellen tappen.

▲Die Bildung intrazellulärer Mastzellfallen hängt von der Degranulation der Mastzellen und der Freisetzung von Leukotrien B4 ab(Videoquelle: Referenz [1])

Das Forschungsteam bestätigte außerdem, dass intrazelluläre Mastzellfallen auch in menschlichen Proben vorhanden waren. Sie untersuchten auch das Schicksal der beiden beteiligten Zelltypen nach dem Einfangen und stellten fest, dass eingeschlossene Neutrophile schließlich starben, ihr unverdautes Material jedoch mehrere Tage lang in der Mastzellvakuole verblieb. Darauf haben die Forscher hingewiesenMastzellen können Materialien von Neutrophilen recyceln, um ihre eigene Funktion und ihren Stoffwechsel zu verbessern. Darüber hinaus können Mastzellen die Freisetzung neu erworbener neutrophiler Komponenten verzögern, wodurch zusätzliche Immunreaktionen ausgelöst werden und die Aufrechterhaltung von Entzündungen und Immunabwehrkräften unterstützt wird.

▲Schematische Darstellung des Forschungsmechanismus(Bildquelle: Referenz [1])

„Dieses neue Verständnis darüber, wie Mastzellen und Neutrophile zusammenarbeiten, erweitert unser Verständnis von allergischen Reaktionen und Entzündungen um eine völlig neue Perspektive. Das zeigt.“Mastzellen können Neutrophile nutzen, um ihre Fähigkeiten zu steigern, was Auswirkungen auf chronische Allergien haben kann, bei denen Entzündungen wiederholt auftreten.„Professor Tim Lämmermann, der die Studie leitete, sagte, die Forscher hätten begonnen, diese Wechselwirkung bei durch menschliche Mastzellen vermittelten entzündlichen Erkrankungen zu untersuchen, um herauszufinden, ob diese Entdeckung zu neuen Wegen zur Behandlung von allergischen und entzündlichen Erkrankungen führen könnte.

Referenzen:

[1] Neutrophileneinfang und Nexozytose, mastzellvermittelte Prozesse zur Weiterleitung entzündlicher Signale., Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.07.014