Создан биосенсор для обнаружения воспалительных процессов в тканях организма

ТАСС, 12 января. Ученые разработали новую технологию, позволяющую исследовать в живых клетках динамику гипогалогенных кислот - высокореакционноспособных соединений, которые производят некоторые иммунные клетки организма. Результаты работы опубликовал научный журнал Nature Communications, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.

"Ученые разработали технологию, позволяющую отслеживать динамику гипогалогенных кислот и их производных в клетках и тканях. Для этого ученые создали белковую молекулу, состоящую из двух функциональных частей: сенсорной, специфично взаимодействующей с гипогалогенными кислотами, и флуоресцентной. Таким образом, свечение биосенсора, который исследователи назвали Hypocrates, изменяется в ответ на колебания концентрации гипогалогенных кислот в исследуемой системе", - говорится в сообщении.

Воспаление - биологический процесс, который запускает иммунная система в ответ на попадание в организм патогенов или повреждение тканей. Некоторые специализированные клетки, прежде всего нейтрофилы и тканевые макрофаги, составляют первую линию обороны организма, и именно они способны поглощать и обезвреживать чужеродные агенты, а также продукты распада собственных поврежденных тканей - для этого они вырабатывают высоко реакционноспособные соединения.

"Поразительно, что клетки нашего организма могут производить даже такое агрессивное соединение как гипохлорит анион, в быту это вещество мы называем хлоркой. Помимо активных форм хлора в организме вырабатываются и другие соединения со схожими химическими свойствами, которые можно объединить в общую группу гипогалогенных кислот и их производных", - отметил один из авторов исследования, сотрудник Института биоорганической химии им. Шемякина и Овчинникова РАН Дмитрий Билан.

Такие соединения производят клетки иммунной системы в борьбе с бактериальной инфекцией и различными паразитами. Кроме того, фермент, образующий гипогалогенные кислоты, содержится в ротовой полости, дыхательных путях, слезе и даже грудном молоке. В норме эти соединения выполняют защитную функцию. Однако в результате нарушения регуляционных механизмов иммунные клетки могут стать причиной неконтролируемого развития гипогалогенного стресса, из-за которого происходит повреждение тканей и нарушение работы органов.

Разработанный биосенсор может быть доставлен практически в любые типы клеток различных экспериментальных объектов. Авторы работы впервые показали динамику одновременно активных форм кислорода и хлора в воспаленных тканях рыб Danio rerio - популярного организма в современных исследованиях. Как отмечают ученые, новый инструмент полностью охарактеризован, протестирован на живых системах и готов для применения в медико-биологических исследованиях.