7 октября 2020

Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака.

Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Как иммунная система обнаруживает скрытых "злоумышленников"?

Когда вирусы попадают в организм, иммунная система начинает искать и уничтожать злоумышленника. Т-клетки являются одним из компонентов иммунной системы, и они ищут вирусы, скрывающиеся в клетках-хозяевах, выступая в качестве окончательной линии защиты от антигенов или инородных тел. Т-клетки исследуют поверхность других клеток, исследуя материалы, собранные изнутри клетки и представленные молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) на поверхности клеток.

«Проблема в том, что существуют сотни тысяч молекул MHC, отображающих пептиды, и лишь некоторые из них — из вторгающихся клеток, если вообще появляются», — сказал Хван. «Остальные из них являются нормальными продуктами клеточного метаболизма, а это означает, что Т-лимфоциты должны видеть эту иголку в стоге сена».

Исследователи обнаружили, что Т-клетки увеличивают свою способность обнаружения механически: когда Т-клетки исследуют поверхность других клеток, создается естественная контактная сила. Если клетка инфицирована антигеном, приложенная сила приводит к «цепной связи» между Т-клеточными рецепторами (TCR) и молекулами MHC, которая усиливает контакт. Эта связь не возникает между TCR и молекулами MCH, которые не несут специфические антигены.

Однако экспериментально увидеть это взаимодействие в деталях атома практически невозможно, поэтому Хван разработал компьютерное моделирование, которое могло бы реалистично продемонстрировать и проанализировать взаимодействие между TCR и молекулами MHC при приложении силы.

«Только моделирование может видеть и анализировать молекулярное движение под нагрузкой. У лабораторного эксперимента нет разрешения, — сказал Хван. «Экспериментально определенные атомные структуры белков представляют собой статические снимки, но когда молекула движется, у вас практически нет возможности увидеть движение».

Хван обнаружил, как движение между частями TCR контролирует их взаимодействие с молекулами MHC. При приложении силы движение подавляется только тогда, когда молекула MHC имеет соответствующий антиген, тем самым стабилизируя весь комплекс. В других случаях будет отказано в блокировке с TCR, и постоянное движение между ними в конечном итоге приведет к их отключению. Это похоже на систему с замком и ключом, в которой замок и ключ постоянно меняют форму, и только при идеальном совпадении и при соответствующем уровне силы молекулы могут сцепиться.

Хван сказал, что знание того, какие части молекулы реагируют на силу, может помочь приспособить Т-клетки к определенным приложениям. Помимо борьбы с инфекциями, TCR также являются восходящими звездами в терапии рака.

«Если вы научите Т-лимфоциты видеть эти раковые антигены, это будет действительно специфическая терапия», — сказал Хван. «Химиотерапия убивает все клетки. Но Т-клетки можно научить распознавать раковые клетки с исключительной точностью».

Хван сказал, что следующим шагом будет исследование того, что является общим и что относится к конкретным системам рецепторов Т-клеток.

«Чтобы увидеть, как этот принцип применим к различным Т-клеточным рецепторам, я собираюсь расширить это первоначальное открытие», — сказал Хван. «Это самая первая работа, в которой был обнаружен действующий механизм Т-клеточных рецепторов».

Источник: scitechdaily.com

Метки:



Травма мозга от микроволновых частот

Результаты исследования Texas A&M могут изменить наше представление о направленной энергии и черепно-мозговых травмах. Вопреки бытующему когда-то мнению, микроволновые печи не вызывают рак. Это давнее беспокойство, которое может вызвать образ ребенка, стоящего перед микроволновой печью, заглядывающего в тускло освещенную дверь, только для того, чтобы ему сказали сделать несколько шагов назад, иначе он может заболеть необъяснимой…

Связь между сном и снижением веса

Согласно новому исследованию, недостаточное количество сна хорошего качества подрывает попытки людей поддерживать потерю веса после диеты, и что два часа активной физической активности в неделю могут помочь сохранить лучший сон. Диета бесполезна без хорошего сна Рандомизированное исследование показало, что плохой сон может способствовать восстановлению веса после потери веса у взрослых с ожирением. Новое исследование, представленное…

Связь между потреблением молока и раком

Органические молочные продукты Согласно крупному исследованию, в котором изучалось потребление молочных продуктов и риск рака у взрослых китайцев, большее потребление молочных продуктов было связано с более высоким риском рака печени и рака груди у женщин. Первое крупное исследование по изучению потребления молочных продуктов и риска рака у взрослых китайцев показало, что более высокое потребление было…

Пять продуктов, которые нужно есть для здоровых зубов 

То, что вы едите каждый день, может повлиять на общее состояние ваших зубов. Ваша улыбка играет важную роль в том, чтобы произвести положительное впечатление на других людей. Вы хотите улучшить здоровье своих зубов, чтобы ваша улыбка оставалась яркой и белоснежной? Чтобы иметь красивую улыбку, нужно больше, чем просто чистить зубы, пользоваться зубной нитью и ополаскивать…

Зоонозное распространение от свиней к людям

Датское исследование показало, что супербактерия C. difficile может перемещаться между свиньями и людьми, что свидетельствует о распространении зоонозов. Исследование, посвященное изучению образцов супербактерии Clostridioides difficile на 14 свинофермах в Дании, выявило наличие нескольких генов устойчивости к антибиотикам между свиньями и пациентами-людьми, что свидетельствует о возможности передачи инфекции от животного к человеку (зоонозной). Исследование, проведенное доктором…