Парадокс природы заключается в том, что смерть является предпосылкой для продолжения жизни. Это не более очевидно, чем в нашем собственном организме, в котором миллиарды клеток в кишечнике, крови, коже и других тканях умирают каждый день, так что их место могут занять новые. Ученые давно исследовали, как организмы удаляют мусор из этих просроченных клеток.
Один из самых распространенных механизмов заключается в том, что специализированные клетки поедают старые, мертвые или поврежденные клетки. Этот пищеварительный процесс, называемый фагоцитозом, осуществляется клетками, называемыми макрофагами, что означает «большие едоки»."
Макрофаги — это иммунные клетки, которые обычно распределены по всем тканям организма и работают, чтобы избавить организм от любого типа биологического материала, который необходимо удалить, от вредного материала, такого как частицы стекла и вирусы, до белков или более крупных комплексов, которые появляются, например, во время эмбрионального развития.
Макрофаги также важны для устранения опасных клеток, например, раковых клеток или лимфоцитов, которые распознают собственные молекулы и могут вызывать аутоиммунное иммунное расстройство, такое как те, которые обнаруживаются у пациентов с волчанкой при ревматоидном артрите.
Отчет Journal of Experimental Medicine является плодом совместных усилий команд из Испанского национального онкологического исследовательского центра (CNIO), Испанского высшего научного исследовательского совета (CSIC) и групп из США, и его координировала Ноэлия Алонсо-Гонсалес. и Андрес Идальго из CNIC Cell Biology and Development Area.
В исследовании группа исследователей использовала оригинальный метод объединения циркуляций двух мышей, при этом клетки одной мыши экспрессируют флуоресцентный белок. «Когда макрофаги нефлуоресцентных мышей поглощают клетки мыши-партнера, они приобретают свою флуоресценцию», — объясняет Ноэлия Алонсо-Гонсалес. Этот простой подход помог исследовательской группе впервые выделить и изучить фагоцитирующие макрофаги в живых тканях.
Исследование показывает, что фагоцитирующие макрофаги различны в каждой ткани и отличаются от макрофагов, которые не поглощают мертвые или поврежденные клетки. Эти различия, объясняет Андрес Идальго, «важны, потому что они сдерживают воспалительные процессы и, в свою очередь, способствуют удалению поврежденных клеток; другими словами, они повышают их« аппетит »."Предыдущие исследования показали, что при аномальном функционировании фагоцитоза у организмов могут развиваться аутоиммунные нарушения. Новое исследование CNIC впервые показывает, как на самом деле организован фагоцитоз в живой ткани.
Важным выводом исследования является то, что акт поедания просроченных клеток обучает иммунную систему тому, как поддерживать ткани в чистом и здоровом состоянии, и что макрофаги играют очень важную роль в этом процессе.
Исследование подробно определяет молекулы, которые выполняют важные задачи в фагоцитарном процессе в каждой ткани, от кишечника до печени и костного мозга. Удивительно, но исследователи обнаружили, что каждая ткань имеет свой собственный специфический молекулярный набор инструментов для устранения нежелательных клеток. По словам Алонсо-Гонсалеса, «это открытие предполагает, что в принципе должна быть возможность модулировать фагоцитоз в отдельных органах, не изменяя событий в соседних органах. Например, можно способствовать устранению опасных клеток в селезенке, не рискуя уничтожить полезные клетки в легком."
Хотя любое терапевтическое применение находится в будущем, при описании того, как организм поддерживает себя чистым и здоровым, исследование предполагает, что со временем можно будет координировать работу этих очищающих макрофагов в нашу пользу. Исследователи шутят, что «в нашем организме, как и в обществе, диета, образование и чистота являются ключами к поддержанию гармонии."