Молекулярные биологи из США и Израиля обнаружили в организме регенерирующих червей ранее неизвестную форму иммунных клеток, которые устроены таким образом, что при сближении с опухолью или колонией бактерий они "взрываются" и уничтожают их. Выводы ученых опубликованы в статье в научном журнале Cell.
© ТАСС
"Мы открыли ранее неизвестный тип иммунных клеток, которые мы назвали руптуробластами. Эти тельца в буквальном смысле взрываются, если в окружающей их среде присутствует много молекул гормона активина. Это приводит к выбросу в окружающую среду множества токсичных молекул, способных уничтожать соседних микробов, клетки самих червей и даже клетки млекопитающих за считаные минуты", — говорится в исследовании.
Данное открытие совершила группа израильских и американских молекулярных биологов под руководством профессора Университета имени Бен-Гуриона в Негеве (Израиль) Беньямина Розенталя при наблюдениях за тем, как протекает процесс регенерации у червей-планарий Schmidtea mediterranea, обладающей необыкновенно развитой способностью к восстановлению утерянных частей тела.
Активная регенерация, как отмечают ученые, сопряжена с риском появления опасных мутаций в процессе деления клеток, что может привести к появлению опухоли вместо утерянной конечности или органа. В случае с планариями это происходит исчезающе редко, что говорит о присутствии в их организме механизмов, которые помогают этим червям различать здоровые и опухолевые клетки и избавляться от новообразований.
Уникальные иммунные клетки планарий
Для поиска этих механизмов ученые вырастили своеобразных планарий-"франкенштейнов", соединив фрагменты тел двух разных особей этих червей и проследив за взаимодействиями их иммунных систем. Эти наблюдения указали на то, что в процессе отторжения сшитых половин червей ключевую роль играли ранее неизвестные иммунные клетки, похожие по структуре на нейтрофилы и лаброциты, но при этом обладающие уникальным механизмом действия.
Данные тельца реагируют на колебания в концентрации гормона активина, связанного с воспалениями и процессом регенерации. Если его доля в окружающей среде достигнет некоторого значения, то эти клетки фактически мгновенно взрываются и разбрасывают свое содержимое по окружающей среде, что насыщает ее наногранулами с токсичными молекулами, убивающими как микробов, так и клетки тела самих планарий.
Как показали последующие опыты на культурах человеческих и мышиных клеток, а также колониях кишечной палочки, подобные "взрывы" приводят к очень быстрому уничтожению всех типов клеток в небольшом радиусе от руптуробласта, при этом расположенные дальше тельца не погибают. Это защищает регенерирующих червей от массового повреждения тканей и позволяет им надежно избавляться от всех типов угроз, подытожили ученые.
