ТАСС, 19 мая. Молекулярные биологи выяснили, что заставляет определенные типы иммунных клеток самоуничтожаться при долговременных воспалениях. Изучение этого процесса поможет создать более эффективные методы борьбы с воспалительными процессами, пишет пресс-служба проекта "5-100" со ссылкой на статью в научном журнале Nature Chemical Biology.
"Иммунные клетки-макрофаги можно разделить на два типа: клетки М1, которые способствуют воспалениям и участвуют в борьбе с инфекцией, и клетки М2, которые подавляют воспаления и очищают организм от их следов. Мы узнали о различиях, которые связаны с работой фермента iNOS, который вырабатывает молекулы окиси азота, они объясняют то, почему клетки М2 подвержены ферроптозу в гораздо большей степени, чем клетки М1", – пишут ученые.
Исследователи под руководством профессора Питтсбургского университета (США) и Сеченовского университета (Россия) Валериана Кагана пришла к такому выводу, изучая ферроптоз – один из недавно открытых механизмов запрограммированной клеточной смерти. Он запускается в тех случаях, когда в клетке нарушается метаболизм железа, а также круговорот жиров и некоторых других веществ. Чаще всего это происходит при воспалениях.
Биологи заинтересовались, как этот процесс проходит в клетках-макрофагах, которые играют важную роль в развитии и подавлении воспалений. Дело в том, что они обитают в среде, которая помогает запуску ферроптоза. Ученые проследили за изменениями в жизнедеятельности нескольких сот макрофагов, попытавшись искусственно запустить внутри них эту реакцию самоуничтожения.
Воспаления и иммунитет
Эти опыты неожиданно показали, что макрофаги типа М1 и М2, которые в борьбе с инфекциями играют диаметрально противоположные роли, в подобных условиях вели себя совершенно по-разному. Клетки первого типа почти не реагировали на сигналы, которые стимулируют ферроптоз, тогда как клетки М2 при их появлении очень быстро самоуничтожались.
Сравнив различия в их жизнедеятельности, Каган и его коллеги решили, что это было связано с тем, что макрофаги первого типа вырабатывали значительно больше молекул окиси азота (NO). Это вещество играет важную роль в управлении давлением в сосудах и множестве других жизненных процессов. В данном случае оно защищало иммунные клетки от самоуничтожения, блокируя работу фермента 15-LOX, который играет ключевую роль в запуске процесса ферроптоза.
Как показали последующие опыты, если отключить ген, который отвечает за производство 15-LOX в клетках типа М2, вероятность их самоуничтожения серьезно снижается. А если "выключить" в макрофагах М1, то это, наоборот, делает их уязвимыми к ферроптозу. Аналогичных изменений можно было добиться, если ввести в клетку большие количества окиси азота или веществ, которые нейтрализуют NO, или повысить активность фермента iNOS, который вырабатывает молекулы этого вещества.
Открытие этого механизма и различий в поведении макрофагов, как надеются ученые, не только поможет найти новые методы борьбы с воспалениями, но и понять, как можно избирательным образом уничтожать определенные типы иммунных клеток, способствующих развитию рака, а также бороться с другими нарушениями в жизнедеятельности макрофагов.
