• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.11.2024, 08:30
Любовь С.
745

Ученые выяснили, как иммунные клетки «вынюхивают» патогенные микроорганизмы

❋ 4.3

Исследовательская группа из Боннского университета (Германия) обнаружила, что иммунные клетки «вынюхивают» патогенные микроорганизмы с помощью специальных компонентов врожденного иммунитета — так называемых Толл-подобных рецепторов, которые позволяют организму распознавать инфекции и запускать иммунный ответ.

Оптический биосенсор расшифровал сигналы Toll-подобных рецепторов / © Nature Communications (2024)

Толл-подобные рецепторы — это особый класс клеточных рецепторов, которые распознают эволюционно консервативные (то есть слабо меняющиеся при случайных мутациях) структуры микроорганизмов и активируют клеточный иммунный ответ на них.

Интересно, что работают эти рецепторы подобно обонятельным — активируются при получении определенного тревожного сигнала, «вынюхивая» бактерии: сигнал запускает внутри клеток серию реакций, таких как фагоцитоз (процесс активации клеток иммунной системы, которые поглощают чужеродные организмы, вирусы и бактерии), в то время как другие иммунные клетки вызывают «подкрепление», подавая специальные сигналы, и тем самым провоцируют воспаление. 

Существует несколько групп Толл-подобных рецепторов, каждая из которых реагирует на разные «запахи» (молекулы, которые в процессе эволюции превратились в важные сигналы тревоги). Ранее сказать наверняка, какие именно реакции возникают при обнаружении сигнала, ученые не могли. Дело в том, что разные молекулы могут стимулировать один и тот же Толл-подобный рецептор, вызывая разные реакции, а традиционный метод исследований занимал много времени и требовал флуоресцентной маркировки.    

По этой причине авторы научной работы, представленной в журнале Nature Communications, разработали и применили биосенсорный метод, который позволяет в реальном времени отслеживать активацию Толл-подобных рецепторов в естественной среде, без использования флуоресцентных меток. С его помощью можно увидеть изменения в форме клеток, когда они вступают в контакт с липополисахаридами сигнальных молекул. Напомним, липополисахарид — это основной компонент наружного слоя внешней мембраны таких грамотрицательных бактерий, как Escherichia coli и Salmonella typhimurium.

Для этого ученые поместили ячейки с образцами на прозрачную пластину со специальным покрытием, а снизу направили на них широкополосный источник света. В результате изменений (при контакте Toлл-подобных рецепторов  с липополисахаридами кишечной палочки и сальмонеллы) определенные длины волн света отражались на покрытии — в зависимости от процессов внутри ячейки.

Таким образом, научная группа продемонстрировала, что структурные изменения внутри клеток проявляются всего через несколько минут после добавления сигнальной молекулы. Хотя оба компонента стимулировали один и тот же Толл-подобный рецептор, их отраженный спектр различался. 

«Это означает, что один и тот же рецептор активируется разными молекулами по-разному и затем вызывает специфические реакции в зависимости от сигнала», — заключили авторы научной работы. 

Их метод позволяет подробно объяснить принцип работы Толл-подобных рецепторов и может привести к разработке новых терапевтических препаратов, способных усилить иммунный ответ для лечения таких воспалительных и аутоиммунных заболеваний, как сепсис, ревматоидный артрит, болезнь Альцгеймера и некоторые виды рака. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

21 июля, 09:09
ФизТех

Коллектив российских ученых из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и МФТИ впервые детально описал синоптическую изменчивость плюма реки Печоры, который формируется в юго-восточной части Баренцева моря, называемой Печорским морем. Исследование показало, что эта опресненная водная масса способна резко разрастаться до площади 55 тысяч квадратных километров (более 60 процентов всего Печорского моря) не только во время весеннего половодья, когда речной сток максимален, но и в любой месяц лета, при условии что на нее воздействует ветер подходящего направления и скорости. Более того, ученые зафиксировали два редких, но регулярных явления: «линзы» пресной воды, отсоединившиеся от основного плюма, которые дрейфуют на сотни километров к Новой Земле, и частые затоки печорских вод в Карское море через пролив Карские Ворота.

20 июля, 18:02
НИТУ МИСИС

Российские ученые разработали защитное покрытие для биорезорбируемых магниевых сплавов, которое позволяет замедлить коррозию материала и существенно уменьшить образование газа при его растворении в биологической среде.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий