Иммунные клетки прорывают кровеносные сосуды на пути к защите организма

Каждую секунду тысячи иммунных клеток готовы начать борьбу с патогеном в любой части организма. Большинство из них – это клетки кроветворной системы, так называемые белые кровяные клетки, или лейкоциты. Но для того чтобы попасть в межклеточное пространство и начать работу, им необходимо преодолеть стенки капилляров.

Ранее предполагалось, что лейкоциты полностью растворяют стоящий на их пути цитоскелет эндотелиальных клеток, а потом всё снова «запечатывают». Но, пытаясь разобраться детально в этом вопросе, команда исследователей из Института Вейцмана в Израиле во главе с Роненом Алоном (Ronen Alon) не увидела признаков столь серьёзного разрушения, а обнаружила совершенно другой механизм.

иммунные клетки прорывают кровеносные сосуды
Микроскопическое изображение того, как белая кровяная клетка проталкивает своё ядро через стенку кровеносного сосуда.

Как сообщается в статье, опубликованной авторами в журнале Cell Reports, для начала они с помощью флуоресцентных меток окрасили ядра лейкоцитов и структурные волокна стенок кровеносных сосудов. После этого они отслеживали процесс преодоления иммунными клетками преграды с помощью видеомикроскопии. Эксперименты проводились как на культурах клеток в лабораторных сосудах, так и на животных моделях.

Оказалось, что когда иммунные клетки получают химический сигнал о том, что в организме присутствует патоген или что их собратья активировали воспалительный процесс, лейкоциты останавливаются в нужном месте, буквально размягчают свои громоздкие ядра, проталкивают их к передней части клетки и сжимаются. После этого они проталкивают ядро сквозь стенку сосуда, а затем сквозь неё проходит и вся остальная клетка.

Как показал ультраструктурный анализ, в ходе этого процесса в цитоскелетах эндотелиальных клеток, выстилающих внутренности кровеносных сосудов, разрываются тонкие структурные элементы — актиновые нити. При этом основной каркас остаётся нетронутым.

В итоге после прохода лейкоцитов в стенках сосудов образуются щели диаметром около 4-5 микрометров. Как известно из многих более ранних работ, тонкие актиновые нити довольно быстро восстанавливаются, и сосуды возвращаются в прежнее состояние без каких-либо последствий.

В ходе работы исследователям было необходимо ответить на вопрос: участвует ли в процессе «протискивания» иммунной клетки какой-либо сократительный механизм, то есть помогает ли стенка сосуда выпустить лейкоциты? Для этого учёные «отключили» способность клеток сосудов к сокращению. К их удивлению выяснилось, что лейкоциты прекрасно справляются собственными силами.

На данный момент исследование активно продолжается, поскольку остались невыясненными физические детали процесса.

Израильские специалисты отмечают, что результаты работы будут иметь большое значение для изучения физиологии рака. Дело в том, что в способности проталкивания ядра через стенки сосудов, опухолевые клетки гораздо менее эффективны, чем лейкоциты. Дальнейшие исследования в этом направлении, возможно, прольют свет на новые аспекты того, почему же иммунная система допускает образование новых очагов этой болезни — метастазирование.

Ссылка на источник