Исследователи обнаружили, что кванты света помогают активировать фрагменты иммуноглобулинов для запуска фагоцитоза и выступают в качестве «закуски» для макрофагов. Это позволяет активировать иммунный ответ и помогает макрофагам лучше бороться с опухолевыми клетками. Результаты исследования опубликованы в журнале Developmental Cell.
Макрофаги — клетки, постоянно находящиеся на страже, чтобы защитить организм от инфекций или рака. Они поглощают патогены, мертвые и опухолевые клетки. Для точного наведения на цель макрофаги используют иммуноглобулины (IgG). Эти белковые молекулы функционируют как сигналы «съешь меня». Макрофаги находят их с помощью Fc-рецепторов (FcR), встроенных в их клеточную мембрану. Fc-рецепторы подвижны и связываются с IgG, после чего макрофаг поглощает цель. Ученые ищут способы, которые позволили бы эффективно использовать этот процесс для борьбы с раком.
Исследователи предложили способ активации FcR светом. С помощью света авторы вызывали полимеризацию Fc-рецепторов и дальнейшую их группировку. Это получилось благодаря разработке синтетического белка, содержащего часть рецептора FcR, соединенную с криптохромом 2 (CRY2). Этот белок собирался в кластеры при активации синим светом, что позволяло точно контролировать систему и запускать FcR по требованию. Далее ученые наблюдали, как менялась интенсивность поглощения этих комплексов макрофагами после стимуляции. Также исследователи оценивали интенсивность поглощения по прошествии времени.
Макрофаги, активируемые светом, поглотили больше клеток, чем обычно. Однако при слишком сильной стимуляции эффект исчезал. Авторы предполагают, что это происходит из-за того, что макрофаги в таком случае путают свет с клетками, которые необходимо поглотить. Его воздействие возбуждало Fc-рецепторы, из-за чего макрофаги «думали», что «еда» уже здесь и начинали активно работать. Интенсивность фагоцитоза достигла пика примерно через час после первоначального триггера, затем упала и снова поднялась на длительный период после четырех часов. Оказалось, что подпороговая активация FcR вызывает изменения в том, как рецепторы перемещаются по клеточной мембране. Это увеличивает подвижность рецепторов, позволяя им легче объединяться при воздействии IgG в течение примерно часа. В то же время клетка начинает повышать регуляцию различных генов и производить новые белки, что объясняет повторное повышение эффективности через четыре часа уже на несколько дней.
Пока остается не до конца понятно, почему макрофаги ведут себя подобным образом, но у авторов есть гипотеза. Поскольку макрофаги исследуют здоровые ткани, их главная задача — не допустить запуска аутоиммунных реакций. Таким образом, макрофаги устанавливают довольно высокий порог активации. Но, как только они обнаруживают антитела IgG и считывают, что что-то не так, они готовы немного «пожертвовать» здоровой тканью.
«Этот краткосрочный механизм действительно интересен, потому что это совершенно другой тип иммунной памяти, нежели тот, что наблюдался ранее», — отмечает Меган Моррисси из Калифорнийского университета.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
