Внутри каждого из нас есть армия клеток, называемых нейтрофилами, готовых уничтожить любого захватчика, будь то бактерии в ране или вирусы, проникающие в наши дыхательные пути. Являясь первой линией защиты иммунной системы, нейтрофилы атакуют и вызывают подкрепление в скоординированных усилиях по предотвращению инфекции.
«Нейтрофилы — самые быстрые иммунные клетки в вашем организме, способные мигрировать на одну длину клетки в минуту», — сказала Кэрол Пэрент, доктор философии медицинской школы Мичиганского университета, факультета фармакологии, клеточной биологии и биологии развития.
Их быстрая реакция на место вторжения стала возможной благодаря химической системе обмена сообщениями, называемой хемотаксисом. Новое исследование, проведенное Пэрент и ее коллегами из Медицинской школы UM и Института наук о жизни UM, объясняет точный и удивительный способ образования этих химических веществ.
Ближайшие к участку нейтрофилы воспринимают химические вещества, выделяемые патогенами, а затем сами выделяют другое химическое вещество, называемое лейкотриеном B4 (LTB4), чтобы доставить больше нейтрофилов в эту область, чтобы съесть, расщепить или уловить чужеродный материал или клеточный мусор.
Окружающая среда вне клетки враждебна, объясняет Пэрент, поэтому ферменты, образующие LTB4, упакованы внутри маленьких круглых пузырьков, называемых экзосомами, которые действуют как своего рода защитная оболочка.
Когда нейтрофилы мигрируют, они выделяют эти везикулы, высвобождая свое содержимое для создания химического градиента, запуская реле, которое вызывает еще больше иммунных клеток.
В новой статье, опубликованной в журнале Nature Cell Biology, исследователи описывают уникальный способ образования экзосом из нейтрофилов.
Вместо того, чтобы исходить из внешней мембраны клетки, как в большинстве других клеток в организме, экзосомы нейтрофила исходят из поверхности его ядра необычной формы.
«Как человек, работающий над миграцией клеток на протяжении всей своей карьеры, я никогда не думал, что буду думать о ядрах», — сказал Пэрент. «Мы поняли, что именно очень специфический состав ядра нейтрофила обеспечивает синтез LTB4 и его упаковку в экзосомах , происходящих из ядра».
Ядро внутри нейтрофила податливо, его гибкая форма позволяет нейтрофилу втискиваться в места инфекции, объясняет Пэрент. Мембрана ядра состоит из областей, богатых воскообразными липидными молекулами, называемыми церамидами. Затем именно в этих областях размещаются почки, содержащие компоненты LTB4, которые в конечном итоге высвобождаются из клетки для создания химического градиента, говорит Пэрент.
Хотя обычно это хорошо в контексте инфекции, сверхактивные нейтрофилы также могут вызывать хроническое воспаление, приводящее к таким состояниям, как артрит и астма, во время выполнения своей предопределенной работы.
Понимание точного механизма, лежащего в основе того, как вызываются нейтрофилы, открывает пути к потенциальным мишеням для лекарств, сказал Пэрент.
