Макрофаги стимулируют в больных мышечных волокнах полезную электрическую активность, вкачивая в них кальций по синапсоподобным соединениям.
Иммунитет не только уничтожает бактерии с вирусами и больные клетки, он также помогает залечить повреждения, образовавшиеся в результате болезни или травмы. Участвуют в этом самые разные иммунные клетки, в том числе макрофаги, которые одними из первых реагируют на неприятности. Обычно о макрофагах говорят, что они блуждают по тканям и в прямом смысле съедают всё подозрительное, от бактерий до обычного молекулярного мусора и отмерших клеток; они же стимулируют воспаление, когда проблемы оказываются серьёзными. Но, кроме того, они помогают некоторым тканям регенерировать и расти.
Сотрудники Детской больницы Цинциннати изучали взаимодействие макрофагов с повреждёнными мышцами у мышей. Восстанавливаться мышцам помогают ионы кальция, которые необходимы для электрической активности и которые служат сигналами для важных внутриклеточных процессов. Известно, что макрофаги влияют на электрическую активность сердечных клеток, буквально прилипая к ним и напрямую передавая им ионы кальция. При этом между макрофагами и клетками сердца образуется так называемый щелевой контакт, который и обеспечивает прямой перенос нужных веществ. Исследователи рассчитывали обнаружить такой же контакт между макрофагами и скелетными мышечными волокнами. Но оказалось, что тут образуется не щелевой контакт, а нечто вроде синапса.
Под синапсами обычно имеются в виду особого рода соединения между нейронами, а также между нейронами и другими клетками, которым они передают свои сигналы (мышечными, железистыми и пр.). Есть ещё иммунологический синапс – временный контакт между некоторыми иммунными клетками, когда они активируются в ответ на угрозу. Но в статье в Current Biology говорится, что в случае макрофагов и мышц речь идёт именно об «электрическом синапсе»: в макрофагах активировались гены, необходимые для создания такого синапса, через который передаётся нервный импульс. Через него макрофаги вливали в мышечные клетки ионы кальция, и через 10–30 секунд в мышцах начиналась повышенная электрическая активность. Это, в свою очередь, стимулировало прирост мышечных волокон.
Если макрофаги не могли использовать специфический синаптический механизм (например, если в их мембранах не было синаптических белковых комплексов, через которые наружу выводятся пузырьки с нужным веществом), то повышенной электрической активности в больных мышцах не было, и восстанавливались они хуже. Вряд ли тот межклеточный контакт, который образуется между макрофагами и мышцами, представляет собой настоящий синапс – всё-таки макрофаги от нейронов сильно отличаются – и называть образующуюся структуру лучше синапсоподобной. Тем не менее, никаких таких синапсоподобных структур у иммунных клеток не наблюдали (иммунологический синапс – это всё же другое). Ну, а дальнейшие исследования покажут, образуют ли синапсы человеческие макрофаги, и можно ли эту способность у них стимулировать какими-нибудь медицинскими препаратами.
Автор: Кирилл Стасевич