Новости химической науки > иммунные клетки обмениваются информацией и уничтожают вирусы

Иммунологи использовали нанотехнологии, чтобы создать новый биосенсор, позволяющий установить, как именно клетки иммунной системы обмениваются информацией, уничтожая вирусы.

Ученые обнаружили, что даже самый маленький вирус может активировать защитную функцию иммунных клеток (T-клеток) благодаря существующей сложной системе согласованного взаимодействия так называемых “опознающих антигенов” - белков, распознающих вирусы и связывающихся с ними. Такое поведение антигенов делает вирусы видимыми для иммунной системы. Рецепторы T-клетки после прикрепления вируса к антигену "видят" вирус и активируют T-клетки.

SEM-микрофотографии лимфоцита, пораженного ВИЧ (иллюстрации энциклопедии "Британика")

Исследователи во главе с Юрием Сикалевым, доцентом кафедры микробиологии и иммунологии в Медицинском Колледже Университета Томаса Джефферсона, показали, что различные типы опознающих белков взаимодействуют, распространяя сигнал среди небольшого числа рецепторов T-клетки и усиливая таким образом ее отклик. Это помогло установить, как всего лишь несколько инфицированных вирусом клеток могут вызвать реакцию всей иммунной системы.

«Понимание, как именно иммунная система отвечает на вирусные угрозы», - говорит доктор Сикалев. – «Очень важно для разработки более эффективных способов лечения вирусных инфекций и, в частности, для создания новых вакцин».

Для того чтобы понять, как Т-клетки распознают вирусы, ученые разработали биосенсор на основе наночастиц, называемых квантовыми точками. Поверхность таких биосенсоров служила своеобразной моделью для изучения взаимодействия опознающих белков и вирусов. Исследователям удалось разместить на поверхности наночастиц достаточно большое число белковых комплексов, как с фрагментами вируса, так и без таковых, и сравнить их активность по отношению к иммунным клеткам.

Результаты впечатлили ученых: сила и характер взаимодействия обоих белковых групп – несущих фрагмент вируса и не содержащих таких фрагментов – с поверхностью иммунных клеток оказалась практически одинаковой. По мнению исследователей, это говорит о кооперативном эффекте взаимодействия белковых групп в присутствии вируса, особенно, если такие группы расположены на поверхности квантовой точки недалеко друг от друга.

Выводы, сделанные доктором Сикалевым и его коллегами, говорят о том, что для активации защитного действия иммунной системы достаточно наличия одного-единственного вируса, связанного с опознающим белком. При этом другие опознающие белки ведут себя таким же образом, как и связанный с вирусом «собрат», т.е. суммарный сигнал, передаваемый Т-клетке во много раз превосходит сигнал от одной белковой группы. Установить это удалось с использованием модели, повторяющей расположение белковых групп на поверхности клеточной мембраны.

Источник: Thomas Jefferson University Hospital