Иммунные клетки окружают раны карантинным забором
Нейтрофилы образуют вокруг травмированного участка кожи плотное коллагеновое кольцо, которое не пускает бактерии захватывать новые территории.
Бактерии, проникающие в открытые раны, могут пройти глубоко в ткани и вызвать опасную инфекцию. Иммунные клетки, которые быстро собираются у места ранения, делают всё возможное, чтобы этого не произошло. Одними из первых здесь появляются лейкоциты нейтрофилы, у которых есть целый арсенал противомикробных средств. Но нейтрофилы не просто травят потенциальные патогены, одновременно поедая их, они также физически мешают опасным микробам распространяться из раны дальше.
Сотрудники Исследовательского сердечнососудистого центра им. Карлоса III, Йельского университета, Шанхайского университета Цзяотун и других научных центров изучали поведение мышиных нейтрофилов в коже, лёгких и кишечнике – то есть там, где чаще всего случаются повреждения и где высок риск проникновения патогенов. Исследователи заметили, что нейтрофилы здесь синтезируют и выделяют много коллагена и других соединительнотканных белков. Такие белки – главный компонент межклеточного вещества, они создают клеткам физическую опору и поддерживают структуру тканей. Активным производством коллагена занимались именно нейтрофилы кожи, лёгких и кишечника; нейтрофилы крови, например, его не выделяли. Если мышам искусственно занижали уровень нейтрофилов, то коллагена в коже у них становилось мало, а сама кожа хуже выполняла барьерные функции: через неё активнее проникало в организм то, что проникать не должно.
В других экспериментах мышам прокалывали уши иглой и наблюдали, что будет происходить с раной в течение нескольких дней. У раны сразу появлялось много нейтрофилов – они уничтожали клеточные обломки и молекулярный мусор, и умирали к концу первых суток. За этой первой волной нейтрофилов на следующий день следовала вторая. Новые нейтрофилы активно выделяли коллаген, формируя из него заградительное кольцо вокруг раны. Если потом в рану вносили бактерии золотистого стафилококка, которые потенциально могли бы стать причиной серьёзной инфекции, они так и оставались в ране, будучи не в состоянии проникнуть дальше. Кольцо из коллагена служило забором, который запирал микробов в своеобразном карантине. Так происходило у мышей с нормальным уровнем нейтрофилов; если же уровень нейтрофилов был понижен, стафилококк проникал глубже в ткани, формируя большое число бактериальных колоний. Возможно, что долго заживающие раны, сопутствующие разным болезням, связаны не только с нарушенной регуляцией воспаления, но и с проблемами в нейтрофилах – их может быть мало, или же они плохо формируют то самое карантинное кольцо. Однако действительно ли такое поведение нейтрофилов имеет значение для клиники, станет ясно только после дальнейших исследований. Результаты экспериментов описаны в Nature.
У нейтрофилов есть и другие нестандартные трюки, который они используют против инфекций. Рано или поздно нейтрофилам приходиться погибать, и перед тем, как погибнуть, они делают из своей ДНК ядовитую сеть для ловли бактерий. Правда, иногда эти ДНК-сети оказываются не к месту: есть данные, что они помогают метастазным опухолевым клеткам проникать в здоровые ткани и что они вызывают дополнительное воспаление и появление тромбов при вирусной атаке.
