Как отмиращите клетки сигнализират и успокояват имунната система

[ad_1]

Нашите клетки отмират постоянно и това е напълно естествен процес. Те стареят, износват се, а в крайна сметка често стават и ненужни, например, в периода на ембрионалното ни развитие множество клетки, след като изпълнят задачата си, трябва да отстъпят място на други. Но клетките не умират изведнъж, а по определена „програма“, която се нарича апоптоза – поредица от биохимични процеси, която клетките сами стартират.

При апоптозата спира синтеза на почти всички белтъци, освен особена група ензими, наричани каспази. Те разтварят клетъчните белтъци, като едновременно с това в клетката се разпадат на части органелите, в това число и ядрото с фрагментирана ДНК. И всичко приключва с това, че клетката се разпада на малки фрагменти, обвити в мембрани. Тези фрагменти се поглъщат и преработват от имунните клетки – макрофаги.

Особеното в клетъчното „самоубийство“ се състои в това, че умиращата клетка не „дразни“ имунната система. Ако всичко се случваше по друг начин, и клетката, например, просто се разпада от механично напрежение, то имунитетът ни би стартирал процедурата за възпалителен процес. При непланираната смърт на клетката от нея се освобождават множество молекули, които в нормална ситуация следва да се намират само вътре в нея и нямат място никъде другаде; ДНК би могла да се посочи като само един от примерите. Ако имунитетът засече клетъчна ДНК и редица други клетъчни молекули извън клетки, разбира, че нещо в тялото не е добре. (Всъщност, следва да се уточни, че и измежду програмите за клетъчно „самоубийство“ има такава, наричана некроптоза, която води до разрушаването на клетката по такъв начин, че да се стимулира имунната система).

При апоптозата нещата стоят по съвсем друг начин – умиращите клетки потискат възпалителните процеси и стимулират процесите по ранно заздравяване. От това става ясно, че клетките в апоптоза клетки по някакъв начин сигнализират поглъщащите ги микрофаги, че всичко е в нормите и не е нужно да се викат допълнителни „подкрепления“. Точно тези противовъзпалителни сигнали, изпращани от отмиращите клетки, се опитват да разгадаят учени от Университета на Вирджиния. В статия за списание Nature те пишат, че клетките в апоптоза наистина отделят определени вещества, като тези вещества се оказват едни и същи без значение от типа на умиращата клетка.

Молекулярните сигнали от апоптиозните клетки влияят на активността на гените в макрофагите. Авторите на изследването са установили шест сигнални молекули, които, за да подействат по правилния начин на имунните клетки, трябва да действат заедно, т.е. и шестте – едновременно. И ако бъдат, например, активирани три сигнални молекули, то активността на гените на макрофагите ще се промени, но не много.

В научната публикация експертите подробно описват само три от сигналните молекули – спермидин, гуанозинмонофосфат (ГМФ) и инозинмонофосфат (ИМФ). Спермидинът е от типа полиамини и се образува в биохимичните реакции, свързани с преработката на аминокиселините. Клетките, умиращи в апоптоза, засилват синтеза на спермидин, който се освобождава от тях през специален канал в клетъчната мембрана, формиран от белтъка панексин 1. Каналът се отваря от ензимите каспази – същите, които „организират“ апоптозата в клетката. Казано по друг начин, умиращата клетка едновременно синтезира необходимия сигнал и създава канал за извеждането му навън. (Панексин 1 извежда от клетката не само спермидин, но и другите апоптиозни сигнални молекули). В същото време, обаче, клетките не освобождават от себе си карбамида (урея), който се образува при същите реакции, при които се синтезира спермидин – карбамидът е точно стимулиращ възпалителните процеси, затова и при апоптозата той следва да не се изпуска навън от клетката.

Спермидинът, ГМФ и ИМФ са свързани с множество молекулярни процеси. ГМФ и ИМФ въздействат на рецептори, които изпращат сигнали на цяла верига от гени, в това число и на онези, които са свързани с имунитета. Известно е също, че инозинът, който може да се получи от ИМФ, много ефективно потиска възпалителните реакции. Екипът учени пише, че посредством инжектирането на спермидин, ГМФ и ИМФ на лабораторни мишки с артрит, са успели да отслабят симптомите на заболяването, които възникват вследствие на бурни възпалителни процеси. По същия начин, с помощта на трите молекули, изследователите са успели да отслабят отхвърлящата реакция от имунната система при мишки с присъдени бели дробове.

Все още предстои да се установи, как ще сработи същия механизъм при човек: все пак, човешките рецептори се различават отчасти от тези на мишките, и, например, реагират в пъти по-слабо на инозина. Възможно е, обаче, същият метод, посредством който умиращите клетки успокояват реакцията на имунната система, в бъдеще да бъде използван във всекидневната медицинска практика – в онези случаи, когато се налага да се предотврати прекалената имунна реакция.

––––
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>

[ad_2]

Source link