Клетки‑камикадзе: биологи обнаружили иммунные клетки, которые взрываются при борьбе с микробами

Учёные из США и Израиля нашли в организме регенерирующих червей новую форму иммунных клеток.

При сближении с опухолью или колонией бактерий они буквально взрываются и уничтожают врага.

Обнаруженные клетки назвали руптуробластами. Они реагируют на молекулы гормона активина. Если в окружающей среде этого вещества становится много, клетки взрываются и выбрасывают наружу токсичные молекулы. Те за считаные минуты убивают микробов, клетки самих червей и даже клетки млекопитающих, сообщает ТАСС.

Открытие сделала группа под руководством профессора Университета имени Бен‑Гуриона в Негеве Беньямина Розенталя. Учёные наблюдали за процессом регенерации у червей‑планарий Schmidtea mediterranea. Эти существа обладают удивительной способностью восстанавливать утерянные части тела.

Активная регенерация связана с риском появления опасных мутаций. Вместо утерянной конечности или органа может вырасти опухоль. У планарий это случается крайне редко, значит, в их организме есть механизмы, которые помогают отличать здоровые клетки от больных и избавляться от новообразований.

Чтобы найти эти механизмы, учёные вырастили своеобразных червей‑«франкенштейнов». Они соединили фрагменты тел двух разных особей и проследили за взаимодействием их иммунных систем. Оказалось, что ключевую роль в отторжении чужеродных тканей играют неизвестные ранее клетки. По структуре они похожи на нейтрофилы и лаброциты, но действуют иначе.

Эти клетки чувствуют колебания уровня гормона активина, который связан с воспалением и регенерацией. Когда его концентрация достигает определённого значения, клетки мгновенно взрываются и разбрасывают содержимое вокруг. В окружающую среду попадают наногранулы с токсичными молекулами, которые убивают и микробов, и собственные клетки червя.

Последующие опыты на человеческих и мышиных клетках, а также на колониях кишечной палочки показали, что такие взрывы очень быстро уничтожают все типы клеток в небольшом радиусе от руптуробласта. При этом клетки, которые находятся дальше, не гибнут. Это защищает регенерирующих червей от массового повреждения тканей и позволяет им надёжно избавляться от любых угроз.