Удалось выяснить, как клетки иммунной системы помогают друг другу в борьбе со спорами плесени — Naked Science
07.04.2020
ФизТех
1

Удалось выяснить, как клетки иммунной системы помогают друг другу в борьбе со спорами плесени

4.6

Ученые из МФТИ совместно с коллегами из Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова исследовали иммунную защиту легких от проникновения спор плесени, и показали необычные взаимодействия между клетками иммунной системы, способствующие защите организма от патогенных спор.

Плесневелый гриб рода Аспергилл под микроскопом / ©cleanadvice.ru

Работа опубликована в журнале Frontiers in Immunology. Споры многих видов плесени распространяются по воздуху и попадают в организм человека через дыхательные пути. У людей с функцией иммунной системы, нарушенной вследствие болезни или приема медикаментов, попадание спор в организм приводит к возникновению опасных для жизни заболеваний — пневмомикозов (микозов легких). Также микозы могут развиваться на фоне тяжело протекающих вирусных инфекций. В последнее время, кстати, появляются данные о возможном поражении легких спорами плесени у пациентов с коронавирусной инфекцией.

У людей, страдающих аллергией, попадание спор приводит к чрезмерным иммунным реакциям, что тоже представляет угрозу жизни и здоровью. Однако большинство здоровых людей вдыхают сотни и тысячи спор ежедневно, и это не наносит им никакого вреда. Иммунная система человека образована сообществом клеток, в котором все участники сложным образом взаимодействуют между собой.

Рисунок 1. Трехмерная реконструкция легкого мыши, полученная при помощи конфокального сканирующего микроскопа / ©Bogorodskiy AO / Front Immunol

Многие иммунные клетки подвижны, могут путешествовать с кровью и лимфой и перемещаться из одного органа в другой. Местами часто возникающих локальных иммунных реакций являются кожа и слизистые оболочки. Эти защитные барьеры с помощью иммунных клеток предотвращают проникновение патогенов в организм, защищая его от инфекции.

В эпителии слизистой дыхательных путей «обитают» дендритные клетки. Названы они так потому, что имеют большое количество отростков, похожих на ветви дерева. Дендритные клетки в слизистой бронхов были открыты около 20 лет назад. Долгое время считали, что эти клетки первыми распознают патогены и активируют иммунный ответ.

Рисунок 2. Микрофотография иммунных клеток (цветные) на фоне клеток эпителия легких (серые) / ©Bogorodskiy AO / Front Immunol

До сих пор актуальным остается представление о том, что в ответ на попадание патогена дендритные клетки выделяют особые вещества, привлекающие другие клетки иммунной системы к месту потенциальной инфекции. Однако исследования последних лет показывают, что непосредственно с патогеном дендритные клетки, расположенные в эпителии слизистой дыхательных путей, не взаимодействуют. Как же тогда происходит распознавание, и что именно распознают дендритные клетки?

Для того, чтобы ответить на эти вопросы, авторам статьи пришлось заглянуть в бронхи мышей, инфицированных спорами плесневых грибов, при помощи наноскопа (конфокального лазерно-сканирующего микроскопа, созданного на базе Zeiss LSM780 в лаборатории перспективных исследований мембранных белков МФТИ). Исследования показали, что дендритные клетки, расположенные в эпителии, не взаимодействовали с патогеном, в то время как сегментоядерные нейтрофилы — другой вид клеток иммунной системы, циркулирующий в кровотоке, — приходили в слизистую легкого и осуществляли фагоцитоз («поедание») спор плесени.

Рисунок 3. Дендритная клетка (зеленый цвет) в окружении нейтрофилов (голубой цвет) / ©Bogorodskiy AO / Front Immunol

«Нейтрофилы проходят через стенку бронха, в том числе через слой эпителия, и в просвете дыхательного пути интернализуют споры плесени», — комментирует сотрудник лаборатории перспективных исследований мембранных белков МФТИ Андрей Богородский. Однако избыточный приток нейтрофилов тоже может быть опасен. Массово погибая в процессе борьбы с инфекционным агентом, нейтрофилы разрушают ткани организма.

Авторы статьи впервые показали, что попадающие в слизистую бронха нейтрофилы взаимодействуют с дендритными клетками. Постоянно присутствующие в эпителии дендритные клетки не контактируют непосредственно с патогеном, однако вступают в контакт с одиночными нейтрофилами и их скоплениями. Таким образом, дендритные клетки, вероятно, поддерживают гомеостаз нашего организма, регулируя ответ иммунной системы и предотвращая чрезмерные реакции, которые способны нанести вред организму. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

08.04.2020
-
0
+
А вы не подслушивайте о чем они спорят
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: