Исследователи из Стэнфордского университета совершили крупное открытие в сравнительной иммунологии, обнаружив ранее неизвестный тип иммунных клеток, способных уничтожать окружающие патогены ценой собственного моментального взрыва.
Открытие, опубликованное в журнале Cell, было сделано при изучении плоских червей (планарий) — организмов, обладающих феноменальной способностью к регенерации.
Новый тип клеток получил название «руптобласты», а сам процесс их взрывной гибели — «руптоз»
Главная особенность руптоза – высокая скорость. В отличие от известных форм программируемой клеточной гибели у млекопитающих (например, пироптоза или некроптоза), при которых мембрана медленно теряет целостность в течение нескольких часов, руптобласт детонирует за секунды и полностью исчезает в течение 5 минут.
Процесс запускается под воздействием гормона активина, резкий выброс которого происходит при воспалении или отторжении чужеродных тканей. Взрыв провоцируется молниеносным выбросом ионов кальция из эндоплазматического ретикулума, что приводит к гиперактивации секреторного аппарата клетки. Руптобласт работает как локальная «микробомба». В экспериментах in vitro эти клетки успешно уничтожали бактерии E. coli, а также клетки почек человека и эритроциты мыши. Урон наносится строго локально и не провоцирует неуправляемую цепную реакцию в соседних тканях.
При этом руптобласты являются не кроветворными (гематопоэтическими) клетками, а железистыми цитотоксическими клетками. Подобный иммунный механизм сохранился только у базальных билатерий (двусторонне-симметричных организмов, таких как планарии). Высшие позвоночные и млекопитающие в процессе эволюции, вероятнее всего, утратили руптобласты. Причина кроется в регенераторном потенциале: взрывной руптоз повреждает окружающие здоровые ткани. Планарии с их колоссальным запасом стволовых клеток легко восстанавливают эти микроповреждения. Для организма человека с ограниченной регенерацией такой агрессивный метод защиты был бы слишком травматичен.
Перспективы для клинической практики
Открытие руптоза демонстрирует, насколько многообразны иммунные механизмы среди других животных. Способность руптобластов наносить мощнейший, но строго локализованный удар без развития отсроченной токсичности открывает перспективы для биотехнологии: принципы руптоза могут быть использованы при разработке принципиально новых систем доставки лекарств или методов целевого уничтожения опухолевых клеток и бактериальных биопленок.
