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:



Как происходит переход от острой боли к хронической

Абстрактное понятие боли Ранее нераспознанная контрольная точка, определенная как цель для лекарств, блокирующих переход. Новое исследование, проведенное исследователями Калифорнийского университета в Ирвине, впервые выявило конкретный молекулярный механизм, который контролирует переход от острой боли к хронической, и идентифицирует этот механизм как критическую мишень для лекарств, модифицирующих болезнь. Результаты исследования, названное «NAAA-регулируемых сигнализации липидные регулируют переход от…

Как световая терапия помогает людям с деменцией

По мнению исследователей, инфракрасная световая терапия может помочь людям, страдающим деменцией. Пилотное исследование, проведенное доктором Полом Чазот из Даремского университета, Великобритания, и доктором Гордоном Дугалом из Maculume Ltd, выявило улучшения памяти, двигательной функции и навыков обработки информации у здоровых людей с нормальной интеллектуальной функцией для их возраста. В результате, по словам исследователей, транскраниальная фотобиомодуляционная терапия…

Как лечить Синдром Заки у детей

На изображениях изображены эффекты синдрома Заки и лечения препаратом CHIR99021. Слева обычный скелет мыши с ногами и хвостом. В центре — мышь, несущая мутацию гена с отсутствующим хвостом. Справа мышь с мутацией, обработанная лекарством, демонстрирует отросший хвост. Предоставлено: Джозеф Глисон, Калифорнийский университет в Сан-Диего. Полученные данные указывают на возможность лечения и профилактики врожденных дефектов еще…

Зачем носить маски на улице защищаясь от коронавируса

Ветер, дующий в том же направлении, что и кашель, может усилить передачу вируса. Поскольку высокоинфекционный дельта-вариант коронавируса продолжает распространяться по Соединенным Штатам, руководящие принципы Центров по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют даже вакцинированные маски для ношения в помещении, чтобы предотвратить заражение и передачу. Что люди должны делать на улице? В книге «Физика жидкостей», опубликованной AIP…

Какие гены отвечают за ожирение

Концепция потери веса ожирения Результаты bccktljdfybz могут отделить переедание от вредного воздействия на здоровье. Обнадеживающие новости в усилиях по разработке лекарств для лечения ожирения: ученые Университета Вирджинии определили 14 генов, которые могут вызывать и три, которые могут предотвратить увеличение веса. Полученные данные открывают путь для лечения проблем со здоровьем, от которых страдают более 40% взрослых…