Teadlased avastavad uue viisi, kuidas ennast teistest eristada

Teadlased avastavad uue viisi, kuidas ennast teistest eristada
Teadlased avastavad uue viisi, kuidas ennast teistest eristada
Anonim

St. Louis, 16. juuni 2000 – Olulise dogma vaidlustamiseks on immunoloogid avastanud uue viisi, kuidas keha eristab oma rakke võõrrakkudest, et saaks hävitada mikroobid ennast kahjustamata. Leiud viitavad uuele lähenemisele autoimmuunhaigustele ja munasarjavähile. Neid kirjeldatakse ajakirja Science 16. juuni numbris.

Nagu sõjaväelased, peavad kahjulikke baktereid ja parasiite tapavad rakud sissetungijad ära tundma, et nad ei hävitaks sõbraliku tulega oma kolleege. Siiani arvasid teadlased, et selle töö jaoks on varustatud ainult immuunrakud, mida nimetatakse looduslikeks tapjarakkudeks.Need lahtrid skannivad teisi rakke turvamärgi nimega MHC klass I leidmiseks. Kui see märk puudub või seda muudetakse, hävitatakse rikkuv lahter.

Kuid St. Louisis asuva Washingtoni ülikooli meditsiinikooli teadlased on avastanud, et makrofaagideks nimetatavad rakud, mis söövad mikroobe ja kahjustatud rakke, suudavad ka ennast teistest eristada. Selle asemel, et toetuda MHC I klassile, tunnevad nad ära rakupinna valgu nimega CD47.

"CD47 süsteemi ilu seisneb selles, et ühe retseptoriga makrofaag suudab teha vahet oma ja võõra vahel. Kui ta näeb osakest CD47-ga, teab ta, et kõik on hästi. Kui ta näeb osakest ilma CD47ta, siis see teab, et osake on võõras ja potentsiaalselt ohtlik," ütleb teadustöö juhtivautor Per-Arne Oldenborg, Ph.D.

Oldenborg on doktoriõppe doktor Frederik P. Lindbergi laboris, meditsiinidotsent nakkushaiguste osakonnas ja molekulaarmikrobioloogia dotsent.

"Siiani on meie arusaam sellest, kuidas immuunsüsteem teeb vahet omal ja võõral, põhinenud dogmal, et oluline on ainult looduslike tapjarakkude ja MHC I klassi koostoime, " ütleb Lindberg. "Meie leid seab selle dogma kahtluse alla, näidates, et keha enda rakke võib esindada CD47 ja et makrofaagid, keha kaitsesüsteemi palju põhikomponent, suudavad eristada."

1998. aastal süstis Lindbergi rühm normaalsetele hiirtele valgeid vereliblesid, millel puudus CD47, ja avastas, et rakud kadusid kiiresti. Pärast seda, kui Oldenborg 1999. aastal grupiga liitus, saavutas ta sama tulemuse ka punaste verelibledega, millel puudus CD47. Süstides värvitud rakke ja uurides mikroskoobi all erinevate organite lõike, leidis ta rakud põrnast. Nad asusid piirkonnas, mida nimetatakse punaseks viljalihaks, mille paljud makrofaagid puhastavad verd kahjustatud rakkudest ja võõrosakestest.

Kuna süstitud punased verelibled erinesid tavalistest punalibledest ainult CD47 puudumise poolest, järeldasid teadlased, et makrofaagid peavad selle rakupinna valgu ära tundma."CD47 käsib makrofaagidel nad rahule jätta, " ütleb Oldenborg. "Kuna veres olevad bakterid ja muud võõrosakesed ei ekspresseeri CD47-d, süüakse need ära."

Makrofaagid tiirlevad mööda keha ringi, koondudes sellistesse kohtadesse nagu kopsud, soolestik ja põrn, kuhu patogeenid tõenäoliselt sisenevad. Seetõttu on inimesed mõelnud, kuidas need eesliinirakud suudavad ära tunda kõiki erinevaid mikroobe, mis inimesi nakatavad. Analoogiat laenates ütleb Oldenborg, et 1980. aastatel arvati, et Rootsi saarestiku ümber kerkisid välismaised allveelaevad. Rootsi merevägi levitas allveelaevade siluettide kaarti, et elanikud saaksid teatada, milliseid nad nägid. Loomulikult osutus suurem osa teatatud alustest rootslasteks. Merevägi levitas seetõttu uut kaarti, millel on ainult kolme tüüpi Rootsi allveelaevad. Nad palusid elanikel helistada ainult siis, kui siluetti, mida nad nägid, sellel kaardil ei olnud. "Rootsi teadlane Klas Kärre kasutas seda analoogiat looduslike tapjarakkude funktsiooni selgitamiseks, kuid see sobib ka CD47 jaoks, " ütleb Oldenborg."Ühe molekulaarse märgise CD47 äratundmine on palju lihtsam kui suure hulga tundmatute siltide äratundmine."

Lindbergi rühm sai rakud ilma CD47ta hiirtelt, kelle CD47 geen oli inaktiveeritud. Lindberg tuletas need hiired, kui ta oli Washingtoni ülikooli laboratooriumi järeldoktor Eric J. Browni (M.D.) juures, kes praegu töötab California ülikoolis San Franciscos.

Hiired on teatud autoimmuunhaiguste suhtes palju tundlikumad, eriti hemolüütilise aneemia suhtes, mille puhul organism hävitab oma punaseid vereliblesid. Seetõttu võib ebanormaalselt madal CD47 tase inimestel seda haigusseisundit soodustada. Tegelikult avastasid teadlased varem, et kerge hemolüütilise aneemiaga seotud Rh-null-nimelise häirega inimeste punastes verelibledes on CD47 tavalisest tasemest vähem kui 25 protsenti.

Seevastu näitavad teatud munasarjakasvajad liiga palju CD47-d. "See võib olla viis, kuidas kasvajarakud lülitavad makrofaagid välja ja pääsevad seega hävitamisest, " ütleb Oldenborg. "Seega on oluline uurida CD47 rolli konkreetsetes haigustes."

Oldenborg P-A, Zheleznyak A, Fang Y-F, Lagenaur CF, Gresham HD, Lindberg FP. CD47 roll punaste vereliblede enesemarkerina. Teadus, 16. juuni 2000.

Rahastamine riiklikult üldmeditsiiniteaduste instituudilt, Ameerika diabeediassotsiatsioonilt, Washingtoni ülikooli ja Monsanto uurimislepingult, veteranide osakonna meditsiiniuuringute talitult, Rootsi meditsiiniuuringute nõukogult ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudilt toetas seda uurimistööd.

Populaarne teema