Клетки иммунитета и слизевиков уличили в одинаковой манере убивать патогены

Фото: Microbe World /flickr

В новой работе исследователи показали, что при объединении в общий «организм» социальные амебы способны выбрасывать внеклеточные ловушки для бактерий. Ранее подобная система защиты была обнаружена у клеток иммунной системы высших организмов.

Впервые способность выбрасывать внеклеточные ловушки (англ. ET — extracellular traps) была обнаружена у нейтрофилов — клеток иммунной системы, способных к захвату небольших чужеродных частиц. По своей структуре ET представляют сети из ДНК, «украшенные» антимикробными молекулами. Было показано, что наличие патогенов, слишком крупных для обычного фагоцитоза (поглощения и «переваривания» частиц), индуцирует формирование сетей для их захвата. Дальнейшие исследования выявили аналогичные способности у других типов клеток иммунной системы, а в новой работе исследователи из США показали, что некоторые амебы используют эту же систему защиты от чужеродных клеток. Статья с результатами их экспериментов опубликована в журнале Nature Communications.

В своих экспериментах ученые использовали социальных амеб Dictyostelium discoideum (их также называют слизевиками) в качестве модельного организма. В основном диктиостелиум существует в виде отдельных амеб, однако при определенных условиях (к примеру, при ограничении ресурсов) сотни тысяч клеток объединяются в единый «организм». Часть из них при этом становятся так называемыми «дозорными» клетками, способными к фагоцитозу — поглощению чужеродных частиц. В рамках исследования ученые осторожно отделяли эти клетки от плодового тела, а затем вновь разбивали их на отдельные амебы. Для того чтобы проверить, действительно ли амебы способны выбрасывать ET (подобно нейтрофилам), ученые использовали краситель, специфичный к внеклеточной ДНК.

Результаты анализа показали, что количество внеклеточной ДНК заметно увеличивалось, когда «дозорные» клетки попадали на чашки Петри, усеянные бактериями вида Klebsiella pneumoniae. При этом рисунок окрашивания отличался от того, который возникает при обычной деградации клеток и хаотичном высвобождении ДНК. При добавлении ферментов, расщепляющих ДНК, внеклеточные сети быстро исчезали, что подтверждает их сходный с ET состав.

Полученные в работе результаты подчеркивают, что некоторые особенности иммунной системы высших организмов сходны с механизмами защиты простейших. Таким образом, иммунитет мог начать формироваться еще миллиард лет назад, до появления многоклеточных организмов. При этом амебы — не самые простые существа, разработавшие собственную систему защиты. Совсем недавно ученые показали, что гигантские вирусы также способны вырабатывать иммунный ответ на вторжение паразитов.
Теги:

Читать еще на Чердаке: