Дослідники зі Стенфордського університету зробили несподіване відкриття, яке може змінити уявлення про роботу імунної системи. Під час вивчення дивовижної здатності плоских червів-планарій відновлювати втрачені частини тіла вони виявили раніше невідомий тип імунних клітин, що захищають організм надзвичайно незвичним способом — самознищенням.
Нові клітини отримали назву руптобласти. На відміну від звичних для людини імунних механізмів, вони не атакують ворога поступово, а буквально вибухають, знищуючи все небезпечне навколо себе. Увесь процес триває лише кілька секунд, після чого від самих клітин не залишається жодного сліду.
Автори дослідження, опублікованого в журналі Cell, зізнаються, що навіть не припускали існування подібного механізму.
Відкриття сталося під час експериментів із пересадкою тканин. Вчені розрізали планарій і з’єднували їх із тканинами інших особин, створюючи своєрідних «химер». З’ясувалося, що чужорідні клітини організм активно відторгає, хоча процес відбувається зовсім не так, як у ссавців.
Замість звичних імунних реакцій у червів починається потужне запалення. Вчені порівнюють його з увімкненням тривожної сигналізації під час пожежі: спеціальні клітини активуються й масово самознищуються, одночасно ліквідовуючи потенційну загрозу.
Ключову роль у цьому процесі відіграє гормон активін. Під час відторгнення чужих тканин його рівень різко підвищується. Щоб перевірити зв’язок, дослідники ввели активін здоровим планаріям і побачили таку саму реакцію — клітини почали вибухати, а в організмі розвивалося сильне запалення.
За допомогою сучасних методів мікроскопії та аналізу клітин науковці встановили, що руптобласти після активації розриваються, викидаючи токсичні речовини, які миттєво вбивають сусідні клітини. Цей процес отримав назву руптоз.
Особливість нового механізму полягає в його швидкості. Якщо у деяких бактерій або клітин ссавців подібне саморуйнування може тривати годинами, то у планарій усе відбувається за лічені секунди або хвилини.
Під час додаткових експериментів дослідники перевірили ефективність руптобластів проти кишкової палички E. coli, людських клітин нирок та клітин крові мишей. У всіх випадках нові імунні клітини успішно знищували свої цілі.
Водночас дія цього біологічного «заряду» виявилася дуже локальною. Руйнування відбувалося лише поруч із місцем вибуху, не спричиняючи масштабного пошкодження тканин. Саме ця особливість може зробити відкриття перспективним для майбутніх медичних розробок, зокрема у боротьбі з бактеріальними інфекціями або навіть пухлинами.
Ще одна несподіванка полягає в тому, що руптобласти не належать до традиційних імунних клітин, таких як Т-лімфоцити чи нейтрофіли. За своєю природою вони ближчі до залозистих клітин і мають спеціальний секреторний апарат, який дозволяє миттєво вивільняти токсичні речовини.
Пошук подібних клітин у інших тварин показав, що вони зустрічаються лише у найдавніших представників двобічно-симетричних організмів, зокрема у плоских червів. На думку дослідників, хребетні тварини могли втратити цей механізм у процесі еволюції, оскільки не володіють настільки потужними здібностями до регенерації, як планарії.
Науковці вважають, що відкриття демонструє, наскільки різноманітними можуть бути природні способи захисту організму. Вивчення навіть найпростіших істот здатне подарувати несподівані ідеї для створення нових методів лікування та допомогти у боротьбі з найскладнішими захворюваннями сучасності.
