Дендритные клетки и их роль в иммунной защите
Информация - Биология
Другие материалы по предмету Биология
»етки в борьбе с вирусной инфекцией . Доктор медицины Кеннет Мерфи с коллегами из Вашингтонского университета в Сент-Луисе провел исследование, в ходе которого были установлены новые механизмы защиты от вирусных заболеваний.Эксперты обнаружили новые свойства дендритных клеток, известных как CD8 альфа (CD8a + DC). CD8a составляют около 10% всех дендритных клеток в организме. Изучая основные функции этих клеток, ученые закладывают основу для их использования против вирусных и бактериальных инфекций. Ранее было выяснено, как эти клетки можно использовать против листериоза и токсоплазмоза.Оказалось, что в отношении вирусов они могут действовать таким же образом, в частности способствуют их уничтожению. Вирусы часто пытаются замаскировать себя, чтобы уклониться от иммунных клеток, но CD8a могут извлекать характерные части вирусов и отображать их на поверхности возбудителя. Таким образом макрофаги, естественные киллеры и другие элементы иммунной системы находят вирусы, распознают и уничтожают их.
Причем данные клетки способствуют антителам поиску уже созданных вирусом копий. CD8a испускает сигнал, который стимулирует образование иммунных клеток и привлекает их в зону активности вирусов.Кроме того, выяснилось, что эти дендритные клетки могут пригодиться в профилактике некоторых раковых заболеваний, в том числе в создании противоопухолевых вакцин.
Роль дендритных клеток в функциях сосудов и сердечных клапанов.В 1973 году Ральф М. Штайнман (Ralph M. Steinman) заложил основы нового направления в иммунологии, опубликовав свою работу об открытии дендритных клеток.Теперь стало понятно, что они также необходимы для нормального функционирования сосудов и сердечных клапанов.
Предыдущие исследования косвенно указывали на то, что дендритные клетки в большом количестве присутствуют в артериях как мышей, так и человека. Однако сегодня это предположение получило доказательства благодаря работе исследователей из Лаборатории Клеточной Физиологии и Иммунологии в Университете Рокфеллера- по крайней мере, это было показано на мышах. Ученые определили точное расположение дендритных клеток в сосудах - те находятся непосредственно под слоем эндотелия, покрывающего внутреннюю поверхность аорты, а их отростки выступают прямо в кровоток, захватывая оттуда чужеродные частицы.
Такое расположение дендритных клеток было ранее показано для внутренней выстилки кишечника и воздухоносных путей, но никогда - для крупных артерий.В своих экспериментах ученые использовали генетически модифицированных мышей. Основной маркер дендритных клеток - молекула СD11с, был связан у этих мышей с флуоресцентным белком.Обнаружив в аорте мышей дендритные клетки, исследователи выделили эти клетки и уже в экспериментах in vitro показали, что клетки эти так же высоко эффективны в стимуляции Т-лимфоцитов и NK-клеток в ответ на чужеродные белки, как и дендритные клетки, выделенные из таких органов иммунной системы, как селезенка.При этом все равно оставался вопрос, насколько эффективно обнаруженные дендритные клетки выполняют свои функции в интактном сердце.Чтобы выяснить это, мышам был инъецирован в кровоток модельный чужеродный белок.Спустя 20 часов из клапанов сердца и аорты были выделены дендритные клетки и помещены в культуру.Оказалось, что эти клетки эффективно стимулируют активацию Т-лимфоцитов, ответственных за уничтожение патогенов, а, значит, они захватили и распознали инъецированный белок как нечто чужеродное.
Дендритные клетки и инсулин. Группа исследователей из Медицинского центра Питтсбургского университета успешно испытала на животных новый метод.
Методика, разработанная Массимо Трукко и Ником Гианнукакисом, основана на модификации дендритных клеток иммунной системы организма больного.При определенных условиях дендритные клетки могут заставить Т-лимфоциты воспринимать бета-клетки поджелудочной железы, производящие инсулин как чужеродные субстанции и уничтожать их.Этот патологический аутоиммунный процесс является причиной диабета первого типа.По новой методике, выделенные из крови больного дендритные клетки подвергают обработке специальными веществами, блокирующими их взаимодействие с Т-лимфоцитами.
Затем модифицированные дендритные клетки вводят в лимфатические узлы, расположенные в районе поджелудочной железы.Встречаясь с Т-лимфоцитами, они "перепрограммиру ют" их, предотвращая таким образом уничтожение бета-клеток, производящих инсулин. По словам доктора Трукко, в ходе эксперимента инъекции модифицированных дендритных клеток привели к регенерации бета-клеток поджелудочной железы и возобновлению выработки собственного инсулина в организме лабораторных мышей.
Дендритные клетки на защите мозга. Головной мозг окружен целым рядом защитных оболочек. Доступ к нему затруднен как для повреждающих факторов, так и для защитных клеток иммунной системы, и долгое время считалось, что в норме он находится вне зоны действия иммунной системы.Однако исследование ученых из Университета Рокфеллера показало, что мозг может обладать собственной специализированной иммунной защитой. В 2008 г. эти исследователи установили, что в мозге присутствует собственная популяция так называемых дендритных клеток. Клетки такого типа участвуют в развитии иммунных реакций в других частях тела, проводя предварительную переработку вредных веществ (антигенов) и передавая их Т-лимфоцитам, которые затем размножаются и атакуют антигены.