Исследователи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Питтсбургского университета показали, что устойчивость иммунных клеток к ферроптозу — одному из видов клеточной смерти, обусловленному накоплением в клетке железа, — зависит от типа их активации. Более уязвимыми оказались клетки, которые помогают тканям восстанавливаться после воспаления. О своем открытии ученые рассказали на страницах журнала Nature Chemical Biology.

Повреждение тканей, проникновении бактерий или вирусов заставляет организм запускать защитную реакцию, из-за чего в теле начинается воспалительный процесс. В ходе него расширяются сосуды и повышается температура для привлечения к месту повреждения макрофагов — клеток, способных «съедать» патогены, — и вывода продуктов распада. Макрофаги при этом могут активироваться по-разному: в зависимости от стадии воспаления и поступающих сигналов они делятся на «солдат» (макрофаги типа М1), атакующих чужеродные частицы и поврежденные клетки самого организма, и «санитаров» (типа М2), которые убирают фрагменты клеток и стимулируют процесс восстановления тканей.

В самом начале воспаления активнее всего работает первая группа макрофагов, но при слишком длительной их работе воспаление может стать хроническим и распространиться на окружающие ткани. Поэтому важно, чтобы макрофаги M2 вовремя начали работать и не допустили таких побочных процессов.

Один из механизмов, который мешает организму вовремя начать восстанавливать ткани, — различная устойчивость М1- и М2-макрофагов к ферроптозу. Как показали исследователи, клетки типа М2 намного сильнее подвержены этому виду клеточной гибели. Кроме того, «трупы» умерших от ферроптоза клеток могут и дальше индуцировать воспаление, усугубляя ситуацию. Ферроптоз позволяет организму избавляться от поврежденных и неполноценных клеток и важен для нормального развития организма. Он также может потенциально помогать бороться с раком, но во многих случаях это явление оказывается губительным для организма. Поэтому исследователи стараются подробнее проанализировать этот процесс и понять, что определяет устойчивость и уязвимость клеток к нему.

Авторы новой работы в результате экспериментов определили механизмы, которые связаны с развитием различной чувствительности клеток к ферроптозу. Затем авторы составили математическую модель, которая описывает устойчивость макрофагов разных типов при различных условиях. Созданный исследователями инструмент способен как описывать наблюдаемые процессы, так и предсказывать результаты опытов.