Ученые пролили свет на то, как иммунные клетки перемещаются к лимфатическим узлам, где они помогают бороться с вредными бактериями и вирусами.
Исследование, проведенное учеными из Йоркского университета, показывает, как B-клетки – важнейшие агенты иммунного ответа – сталкиваются с опасным путем, проходя через плотную сеть других клеток, кровеносных и лимфатических сосудов, чтобы достичь фолликулов. лимфатических узлов.
Исследовательская группа обнаружила, что структуры внутри лимфатических узлов оставляют след химических сигналов, которые направляют В-клетки через эти сложные ткани – как миниатюрные маяки, направляющие безопасный транспортный проход.
Как только они достигают лимфатических узлов (желез, которые функционируют как фильтры, улавливающие вирусы и бактерии, прежде чем они смогут заразить другие части тела), B-клетки противостоят вторгающимся патогенам и забирают молекулы с их поверхности, известные как антигены. Они обрабатывают и представляют их Т-клеткам, которые затем производят антитела, позволяющие им идентифицировать и уничтожать захватчиков.
По словам авторов исследования, это исследование является важным шагом вперед в понимании того, как работает наша иммунная система, а также почему она дает сбой.
Со-ведущий автор исследования профессор Марк Лик из группы Physics of Life факультета физики Йоркского университета сказал: "Наше исследование предполагает, что B-клетки вынюхивают химический след, который позволяет им плавать на относительно большие расстояния в очень сложной микросреде, чтобы достичь своего ключевого пункта назначения.
"Если полагаться на один химический передатчик, действующий как маяк для всего лимфатического узла, это не поможет, поскольку сигнал становится слишком слабым и заглушается шумом. Вместо этого эти множественные сигналы похожи на след из хлебных крошек, по которому клетки могут следовать."
Исследование может решить загадку того, как клетки, размер которых в сто раз меньше миллиметра, могут преодолевать расстояния около метра, чтобы добраться до нужного места в организме.
В исследовании участвовала международная команда исследователей из разных дисциплин, включая иммунологию, биофизику, клеточную биологию, математику и информатику.
Команда использовала флуоресцентные метки на сигнальных молекулах, чтобы отслеживать их местоположение в лимфатических узлах мышей и образцов биопсии человека. Они использовали математическое моделирование и компьютерное моделирование с использованием машинного обучения, чтобы составить карту клеточной архитектуры фолликулов тканей лимфатических узлов.
Профессор Лик добавил: "Единственный способ получить это невероятное новое понимание – это сформировать большую исследовательскую группу с широким спектром знаний, пересекающихся между несколькими традиционными научными дисциплинами.
"Исследования по пониманию работы иммунной системы в масштабе отдельных молекул могут помочь нам понять, почему что-то идет не так в случае некоторых заболеваний иммунной системы. Это может помочь проложить путь к новым лекарствам, которые помогают улучшить способность иммунной системы бороться с возникающими угрозами со стороны вредоносных вирусов и бактерий, с которыми человечество ранее не сталкивалось."