2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
Immuunsüsteem on väga keeruline. Ainuüksi tegelasi, kes on vajalikud immuunvastuse korraldamiseks võõrvallutajale, võib olla miljoneid, kuna keha sõdurid, T-rakud, kutsutakse tegutsema. Mis käivitab selle keerulise vastuse, algab siis, kui T-rakud ja dendriitrakud, teist tüüpi immuunrakud, moodustavad teatud tüüpi molekulaarse embuse ehk immunoloogilise sünapsi, et edastada teavet sissetungijate kohta.
Nende immuunrakkude vahelist suhtlust pole hästi mõistetud, kuna teadlastel puudusid selle manipuleerimiseks sobivad tehnikad. Nüüd on see probleem lahendatud. Uues uuringus teatasid New Yorgi ülikooli meditsiinikooli ja California ülikooli Berkeley teadlased, et nad on täheldanud immuunrakkude vahelist teabevahetust, mis on vajalik kogu organismi vastuste tekitamiseks infektsioonile.
"See on esimene kord, kui keegi on saanud füüsiliselt manipuleerida immunoloogilise sünapsi ja mõõta mõju T-rakkude signaalimisele," ütleb Michael L. Dustin, Ph. D., Irene Diamond immunoloogia dotsent. ja NYU meditsiinikooli patoloogia dotsent ning üks uuringu juhtivaid autoreid.
Berkeley California ülikooli dr Dustini ja Jay T. Groves'i ning nende kolleegide uurimustöö on bioloogia ja nanotehnoloogia seadmete liitmine molekulaarsel skaalal. Uuring heidab uut valgust T-rakkude, organismi kõige spetsiifilisema ja tugevama kaitseliini viiruste, bakterite ja muude patogeenide vastu, toimimisele, ütleb dr Dustin, kes on ka NYU Skirballi biomolekulaarse instituudi molekulaarse patogeneesi programmi uurija. Ravim.
Uuring, mis avaldati 18. novembril 2005 ajakirjas Science, paljastab, kuidas T-rakud analüüsivad ja reageerivad infektsioonisignaalidele immunoloogilises sünapsis.
Iga T-rakk kannab oma pinnal ainulaadset molekuli, mida nimetatakse T-raku antigeeni retseptoriks, mida ta kasutab võõraste valkude tükkide tuvastamiseks, mida nimetatakse antigeenideks. Need retseptorid eksisteerivad hämmastav alt ja praktilistel eesmärkidel piiramatult, võimaldades kehal ära tunda kõik patogeenid, millega see kokku puutuda võib.
Nii nagu politsei vajab uurimise alustamiseks tõendeid kuriteo kohta, peavad T-rakud ära tundma konkreetse antigeeni, enne kui nad hakkavad infektsiooniga võitlema. Dendriitrakud otsivad kehast pidev alt antigeene ja esitavad need T-rakkudele lümfisõlmedes ülevaatamiseks. See on nõudlik töö. "Ainult 10 dendriitrakku võivad näidata viiruse antigeene enam kui miljonile T-rakule päevas," ütleb dr Dustin.
Kui T-raku antigeeniretseptor leiab sobiva antigeeni, moodustab T-rakk dendriitrakuga immunoloogilise sünapsi, mille kaudu ta küsib dendriitrakult lisateavet antigeeni ja selle allika kohta kehas. Kas antigeen on oht või lihts alt kahjutu toiduvalk? Ülekuulamine võib kesta tunde ja kui antigeeni peetakse ohuks, hakkab T-rakk paljunema, tekitades lõpuks endast tuhandeid koopiaid. Need T-raku kloonid on võimelised sissetungijaid otseselt tapma ja teisi rakke nende hävitamiseks korraldama.
Uues uuringus lõid dr Dustini labori kraadiõppur Gabriele Campi ja dr Groves'i magistrant Kaspar Mossman sünteetilise dendriitraku, kasutades puhastatud antigeeni ja adhesioonimolekule (molekulid, mida rakk saab haarata) õhukeses vedelas kattes klaaspinnal. Varasemates uuringutes võis antigeen vab alt liikuda üle kogu klaaspinna, kuid selles uuringus lõid nad väikesed kroombarjäärid, mis võimaldasid neil muuta immunoloogilise sünapsi T-raku antigeeni retseptorite klastrite mustrit.
Varasemad uuringud on näidanud, et T-raku retseptorid koonduvad T-raku ja sünteetilise dendriitraku vahelisel liidesel olevale härjasilmale, kuid selle paigutuse tähtsus pole teada. Tänu kroombarjääridele avastasid dr Dustin ja tema kolleegid, et T-rakkude retseptori signaal on tugevaim, kui neid hoitakse füüsiliselt pigem härjasilma välimises ringis, mitte selle keskel.
“Lukustasime retseptorid perifeerias ja nägime pikema aja jooksul täiustatud signaalimist. See oli päris üllatus,” ütleb dr Dustin. Teadlased olid oletanud, et kontsentreeritud härjasilma struktuur võimaldas T-rakkudel kuidagi säilitada oma aktivatsiooni. Kuid uus töö näitab, et aktiveerimist soodustab tegelikult immunoloogilise sünapsi välimine serv, mitte keskus.
Dr. Dustini rühm viib nüüd läbi täiendavaid katseid, et näha, kas dendriitrakud esitlevad aktiivselt valke T-rakkudele mustrites, mis stimuleerivad härjasilma perifeeriat immunoloogilises sünapsis, kasutades molekulaarset organisatsiooni, et anda teavet antigeeniga seotud ohu täpse olemuse kohta..
