Нагретые иммунные клетки ползают быстрее
При повышении температуры клеточный миозин способен ускорить некоторые лейкоциты в десять раз.
Температура при простуде поднимается не просто так, это один из способов справиться с болезнью. Во-первых, у бактерий, вирусов и паразитов бывают свои температурные предпочтения, и если им вдруг становится слишком жарко, они хуже размножаются. Во-вторых, жар помогает ослабить действие некоторых бактериальных токсинов. В-третьих, повышенная температура стимулирует активность иммунных клеток: они начинают быстрее делиться, быстрее ползать, активнее поглощать патогены.
О том, что при нагревании некоторые иммунные клетки быстрее двигаются, на самом деле известно давно, но наблюдали это преимущественно в лабораторных клеточных культурах: температуру повышали или от 20 до 40°С, и клетки, почти неподвижные при 20°С, постепенно ускорялись к 40°С. Что за механизм тут работает, и у многих ли иммунных клеток есть склонность ускоряться при повышении температуры, долгое время было неизвестно. И вот сейчас сотрудники Инсбрукского университета, Научно-технологического института Барселоны, Лейденского университета и других научных центров подошли к вопросу системно, проанализировав поведение разных иммунных клеток как в культуре, так и в живом организме, у мышей и у рыб полосатых данио.
Температура менялась в диапазоне от 25°С до 37°С и 42°С. Сразу несколько видов лейкоцитов врождённого и адаптивного иммунитета, включая нейтрофилы, макрофаги, дендритные клетки и Т-лимфоциты, начинали при нагревании двигаться быстрее – их скорость могла вырасти в десять раз. Когда за ними наблюдали в живых тканях, ускорение клеток означало, что они намного быстрее оказываются в лимфатических сосудах. В лимфатических сосудах и лимфатических узлах, которые располагаются по ходу сосудов, иммунные клетки имеют возможность обменяться мнением о текущем положении дел. Они взаимодействуют с другими, чтобы подтвердить или опровергнуть сведения о болезни и тем самым определиться с общим иммунным ответом, если таковой требуется.
При этом, как говорится в статье в Developmental Cell, клетки реагировали на изменения температуры очень быстро, практически мгновенно. То есть у них должен был быть какой-то механизм переключения скоростей, не требующий сравнительно долгой перенастройки генетической активности. Когда говорят о ползающих клетках, обычно вспоминают белки цитоскелета и в первую очередь актин. Без актина не могло обойтись и тут, но клеточное ускорение всё же начиналось с другого белка, сократительного миозина II. У миозина есть несколько разновидностей, и обычно он ассоциируется с мышцами – благодаря комплексу актина и миозина мышцы сокращаются. Миозин II – это как раз мышечный миозин: с повышением температуры повышается и его способность генерировать механическую силу, что особенно заметно при 37°С и выше.
Подвижность клеток – не единственное, на что температура влияет в иммунитете. Мы как-то рассказывали о температурных перемещениях белков NF-κB. Они играют огромную роль в регуляции иммунного ответа, курсируя между клеточным ядром и цитоплазмой. В ядре NF-κB работают как факторы транскрипции, регулируя активность целого ряда иммунных генов. Чтобы не «перегреть» иммунитет, NF-κB должны периодически уходить из ядра, но если температура растёт, циркуляция NF-κB между ядром и цитоплазмой становится чаще – жар означает болезнь, и чтобы быстрее от неё избавиться, иммунитет должен работать энергичнее.
