Биологи нашли клетки, взрывом уничтожающие чужеродные ткани

Ученые из Стэнфордского университета обнаружили у плоских червей неизвестный ранее тип иммунных клеток. Эти клетки, названные руптобластами, при появлении угрозы взрываются, уничтожая себя и расположенные рядом цели. Процесс, получивший название руптоз, происходит за несколько минут, не оставляя от клетки почти никаких следов.

Микроскопический снимок ткани плоского червя, где одна из клеток взрывается, высвобождая содержимое и повреждая соседние клетки.

Открытие было сделано при изучении планарий – пресноводных червей, известных своей способностью к регенерации. Биологи исследовали, как эти животные отторгают чужеродные ткани. Для этого они сшивали части разных особей и наблюдали за их реакцией. В месте контакта возникало сильное воспаление, которое и привлекло внимание исследователей.

Как выяснилось, спусковым крючком для клеточного взрыва служит гормон активин. Когда его концентрация растет, руптобласты резко высвобождают свое содержимое и исчезают. По словам авторов исследования, опубликованного в журнале Cell, руптоз принципиально отличается от других известных видов запрограммированной клеточной смерти. Обычно такие процессы занимают несколько часов, в то время как руптоз длится от нескольких секунд до минут.

В лабораторных условиях руптобласты успешно уничтожили кишечную палочку, клетки почек человека и клетки крови мыши. При этом их действие было строго локализованным: «взрыв» поражал только ближайшие цели и не вызывал цепной реакции. Исследователи полагают, что такой точечный и мощный механизм в будущем может лечь в основу новых методов лечения бактериальных инфекций или раковых опухолей.

В отличие от привычных иммунных клеток человека, таких как Т-клетки, руптобласты относятся к железистым, а не к кроветворным клеткам. Ученые предполагают, что это один из древнейших иммунных механизмов, который возник на ранних этапах эволюции животных. Позвоночные, вероятно, утратили его, поскольку не могут так же эффективно, как планарии, восстанавливать ткани, поврежденные в результате подобных «взрывов».