новости

▎Отредактировано командой контента WuXi AppTec.  

Когда организм сталкивается с вредными раздражителями,воспалительная реакцияЭто важное средство защиты организма. В сбалансированном состоянии воспаление удаляет эти вредные вещества и инициирует восстановление тканей. Однако, когда воспалительная реакция чрезмерна, это может привести к разрушению тканей и заболеванию. В этом процессе различныеиммунные клеткиИграя ключевую роль, они работают вместе во время воспаления. При воздействии различных вредных раздражителей задействуются разные типы иммунных клеток, что также влияет на исход воспалительной реакции.

в,тучные клеткиРаспределенный вокруг кровеносных сосудов и нервных окончаний в различных тканях, это тип иммунных клеток, который играет решающую роль в запуске воспалительных реакций. Тучные клетки заполнены гранулами, содержащими провоспалительные вещества, которые высвобождаются в ответ на потенциальную опасность, вызывая воспалительную реакцию. У многих людей тучные клетки также реагируют на, казалось бы, безобидные факторы окружающей среды, которые действуют как аллергены и вызывают аллергические реакции.Как тучные клетки взаимодействуют с другими иммунными клетками в месте аллергической реакции?Этот вопрос остается по большей части без ответа.

В исследовании, опубликованном в журнале Cell, немец Макс ПланкиммунитетИсследовательская группа под руководством Института биологии и эпигенетики использовала технологию двухфотонной микроскопии in vivo для обнаружения в живых тканях мышей.НаблюдаетсяДинамика тучных клеток и других клеток, активируемых во время аллергической реакции, в реальном времени. Исследовательская группа была удивлена, обнаружив, чтоВ тучных клетках действительно есть нейтрофилы.

▲Последние исследования показали, что тучные клетки (коричневые) могут привлекать и захватывать нейтрофилы (голубые), образуя структуру клетка в клетке.(Изображение предоставлено: Маркус Франк и Каролина Шульц, Университет медицины Ростока)

Нейтрофилы — это передовые защитники иммунной системы, способные быстро реагировать на широкий спектр потенциальных угроз. Они циркулируют в крови, а при возникновении воспаления быстро перемещаются из сосудов в очаг воспаления. Здесь нейтрофилы могут фагоцитировать захватчиков, высвобождать антибактериальные компоненты или образовывать «внеклеточные ловушки нейтрофилов», чтобы захватывать и уничтожатьПатоген, чтобы бороться с инородными вторжениями, такими как бактерии и грибки.

Однако большая часть того, что наука знает о нейтрофилах, получена в результате травм иЗаразитьмодель, но роль нейтрофилов в воспалении, вызванном аллергическими реакциями, остается малоизученной.

▲Тучные клетки захватывают нейтрофилы в организме.(Источник видео: Ссылка [1])

Наблюдая за нейтрофилами в тучных клетках, команда хотела понять, как и почему тучные клетки захватывают нейтрофилы. С этой целью исследовательская группа смоделировала захват нейтрофилов, наблюдаемый в живых тканях в культурах клеток in vitro, и определила молекулярные пути, участвующие в этом процессе. Они обнаружили, что тучные клетки выделяют химическое вещество под названиемЛейкотриен B4Вещества, этот компонент имеют отношение к воспалительным реакциям, и нейтрофилы часто используют их для запуска собственной реакции роения, то есть собираются вместе, чтобы убить болезнетворные микроорганизмы.

Секретируя лейкотриен B4, тучные клетки могут привлекать нейтрофилы. Как только нейтрофилы оказываются достаточно близко, тучные клетки фагоцитируют их в вакуоль, образуя внутриклеточную структуру.исследователи называют это «Внутриклеточная ловушка тучных клеток”。

Интересно, что нейтрофилы образуют ловушку, состоящую из ДНК и гистонов, для захвата микроорганизмов во время инфекции, тогда как при аллергических состояниях они попадают в ловушку тучных клеток;

▲Формирование внутриклеточных ловушек тучных клеток зависит от дегрануляции тучных клеток и высвобождения лейкотриена В4.(Источник видео: Ссылка [1])

Исследовательская группа также подтвердила, что внутриклеточные ловушки тучных клеток также присутствовали в образцах человека. Они также изучили судьбу двух типов клеток, задействованных после захвата, и обнаружили, что захваченные нейтрофилы в конечном итоге погибли, но их непереваренный материал оставался внутри вакуоли тучных клеток в течение нескольких дней. Исследователи отметили, чтоТучные клетки могут перерабатывать материалы нейтрофилов для улучшения своих собственных функций и метаболизма. Кроме того, тучные клетки могут задерживать высвобождение вновь приобретенных компонентов нейтрофилов, тем самым запуская дополнительные иммунные реакции и помогая поддерживать воспаление и иммунную защиту.

▲Схема механизма исследования(Источник изображения: Ссылка [1])

«Это новое понимание того, как тучные клетки и нейтрофилы работают вместе, открывает совершенно новую перспективу в нашем понимании аллергических реакций и воспаления.Тучные клетки могут использовать нейтрофилы для усиления своих способностей, что может иметь последствия для хронической аллергии, при которой воспаление возникает неоднократно.«Профессор Тим Ламмерманн, возглавлявший исследование, сказал. Исследователи начали изучать это взаимодействие при воспалительных заболеваниях, опосредованных тучными клетками человека, чтобы выяснить, может ли это открытие привести к новым способам лечения аллергических и воспалительных заболеваний.

Ссылки:

[1] Захват нейтрофилов и нексоцитоз, процессы, опосредованные тучными клетками для передачи воспалительного сигнала., Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.07.014