Как иммунные клетки пробираются в плотные ткани
Чтобы пройти сквозь плотную клеточную стенку, иммунные макрофаги ждут, когда в этой стене кто-нибудь начнёт делиться.
Кровеносные сосуды пронизывают все ткани и органы, поэтому те иммунные клетки, которые плавают в крови, всегда могут получить свежую информацию о том, как в тканях и органах идут дела. Если случится что-то не то, в крови появятся соответствующие сигналы, и иммунная система запустит нужные защитные реакции. (Кроме кровеносных сосудов стоит упомянуть и лимфатические сосуды с узлами, в которых очень много лимфоцитов.)
Но от иммунных клеток часто требуется выйти из крови и пробраться в саму ткань. Не все клетки это могут, а среди тех, которые могут, чаще всего мы слышим про макрофаги — они активно передвигаются, патрулируя ткани на предмет всего ненужного и подозрительного: остатков умерших клеток, токсичных частиц, бактерий и пр. Всё это макрофаги поедают, а если угроза достаточно велика и в одиночку им с ней не справится, они оповещают о ней другие иммунные клетки. Часть макрофагов плавает в крови и время от времени входит в ткани, часть поселяется в подведомственных им тканях ещё во время эмбрионального развития — это так называемые резидентные макрофаги, и по происхождению и строению они довольно сильно отличаются от «кровяных» макрофагов.
Так или иначе, есть иммунные клетки, которые умеют входить в плотные ткани. Как у них это получается? Ведь клетки, которые образуют ткань, довольно плотно соединены друг с другом, их просто так не раздвинешь, не растолкаешь. Сотрудники Научно-технологического института Австрии и Европейской молекулярно-биологической лаборатории с помощью хитроумных методов микроскопии наблюдали за макрофагами в зародышевых тканях мух дрозофил. В статье в Science Мария Ахманова и её коллеги пишут, что макрофаги, стоя перед стеной из плотно сомкнутых клеток, ждали, когда кто-нибудь в клеточной стене начнёт делиться. Обычно клетки, встроенные в ткань, приобретают такую форму, чтобы эффективнее всего соединиться с соседями, то есть они вытянутые, овальные прямоугольные, многоугольные и т. д. Но если клетка хочет делиться, ей нужно округлиться, а для этого нужно разорвать часть белковых скрепок соединяющих её с другими клетками.
Макрофаг, который «видит» перед собой округляющуюся клетку, устремляется в бреши, которые образовались вокруг неё. Ядро у движущегося макрофага сдвигается к переднему концу и одновременно на этом конце в цитоплазме образуется что-то вроде щита из цитоскелетных белков, который защищает ядро от возможных повреждений. (Мы как-то писали, что когда клетки ползают в тесноте, в их ядрах и, следовательно, в ДНК появляются дыры.) Одновременно макрофаг-первопроходец использует метаболические ухищрения, которые дают ему больше энергии. Ну, а за первопроходцем устремляются остальные макрофаги.
Возможно, что не только у дрозофил, но и у других животных, включая человека, работает такой же механизм — когда иммунные клетки стоят перед стеной из других клеток и ждут, что кто-нибудь в этой стене начнёт делиться. И возможно, что такой же метод проникновения в плотные ткани используют и другие активно передвигающиеся клетки. Два года назад мы рассказывали о том, как в тканях движутся Т-лимфоциты; правда, тогда речь шла не о том, чтобы раздвинуть клеточную стену, а о том, чтобы пробраться сквозь межклеточное вещество. Оказалось, что Т-лимфоциты в прямом смысле роют в межклеточном веществе ходы, которыми потом могут воспользоваться их товарищи.
