Как наша иммунная система отличает «своих» от «чужих»

Опубликовано ssu-filippov в 16 мая, 2011 - 04:00

Собственные клетки организма синтезируют для лимфоцитов особые мембранные белки-«паспорта», которые отдают при встрече иммунным клеткам. Лимфоциты, получив такой «удостоверяющий личность» белок, не трогают его носителей.

Что произойдёт с организмом, если у него выключить иммунную систему, наглядно демонстрирует вирус СПИДа: без постоянного иммунного щита человека ждёт смерть буквально от малейшего насморка. Между иммунной системой и внешней средой идёт непрекращающаяся война: с пищей, через воду и воздух нас ежемгновенно атакует множество «чужих», которые были бы не прочь пожить в нашем организме за наш же счёт.

К счастью, по чужакам ведётся непрерывный «огонь» изо всех иммунных «орудий».

Однако иммунная система — это не столько абсолютно преданный и лояльный защитник, сколько опасное биологическое оружие, вечно голодный монстр. Его удаётся направлять на нужные цели, но страшно подумать, что случится, если контроль над ним будет утрачен. Собственно, одни из самых тяжёлых и мало поддающихся лечению заболеваний — аутоиммунные, когда наш иммунитет сходит с ума и начинает атаковать собственного хозяина. Ревматоидный артрит, диабет первого типа, волчанка — вот лишь начало перечня таких недугов. И учёные уже давно ломают голову над тем, что всё-таки держит иммунную систему в узде, что не даёт ей нападать на клетки собственного организма.

Рис. 1. Т-лимфоциты атакуют раковую клетку. (Электронная микрофотография Steve Gschmeissner).

Группа исследователей под руководством Дэвида Сэнсома из Совета по медицинским исследованиям Центра иммунной регуляции при Университете Бирмингема (Великобритания) сумела значительно продвинуться в разгадке этой тайны. В своей статье в журнале Science учёные обсуждают роль белка CTLA-4, который сидит на мембране Т-лимфоцитов. Собственно, Т-лимфоциты являются чем-то вроде командного центра иммунного ответа, и этот белок-рецептор на их мембранах предотвращает необоснованную агрессию в адрес «своих».

Функции этого белка напоминают паспортный контроль. Клетки организма несут на своих мембранах белки, называемые CD, или кластерами дифференцировки. CD-белки определяют лицо клетки и служат её «удостоверениями личности»; при этом они постоянно обновляются на поверхности клетки. Белок CTLA-4 собирает эти «удостоверения» с поверхности встречных клеток, подобно пылесосу, и погружается вместе с ними в недра Т-лимфоцита. Внутри лимфоцита происходит расщепление, деградация CD-белков, благодаря чему подавляется активность другого, «агрессивного» мембранного рецептора на том же Т-лимфоците; этот рецептор обычно начинает бить тревогу.

А вот у Т-лимфоцита, который, так сказать, «съел» чужие «паспорта», рецептор спит. При отсутствии же белка-«пылесоса» (или белка-«взяточника», как угодно) CTLA-4 иммунная система начинает безо всяких сомнений атаковать органы и ткани, что приводит к фатальным последствиям.

Расшифровка механизма распознавания иммунитетом «своих» и «чужих» в конечном счёте не только инструмент для предотвращения аутоиммунных заболеваний. Иммунная система способна распознавать и «поедать» опухолевые клетки, и теоретически мы сами располагаем самым точным и эффективным антираковым средством. Но раковые клетки часто прикрываются теми же белками, которые не позволяют иммунной системе нападать на нормальные органы и ткани. Если научиться управлять иммунитетом так, чтобы он в нужное время в нужном месте переставал обращать внимание на предохранительные механизмы, то победа над раком станет делом ближайшего будущего.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Omar S. Qureshi, Yong Zheng, Kyoko Nakamura, Kesley Attridge, Claire Manzotti, Emily M. Schmidt, Jennifer Baker, Louisa E. Jeffery, Satdip Kaur, Zoe Briggs, Tie Z. Hou, Clare E. Futter, Graham Anderson, Lucy S.K. Walker, and David M. Sansom Trans-Endocytosis of CD80 and CD86: A Molecular Basis for the Cell-Extrinsic Function of CTLA-4. – Science. – 29 April 2011. – Vol. 332. – no. 6029. – pp. 600–603; DOI: 10.1126/science.1202947.

Источник(и):

1. Университет Бирмингема

2. compulenta.ru