ДНК нейтрофилов - всего лишь ловчая сеть

Однажды, когда я был маленьким, мой друг стащил у своего папы – старого любителя «Битлз» – бобины с записями музыки, чтобы использовать пленку для поимки кошек, живущих в подвале нашего дома, путем заклеивания подвальных окон магнитофонной пленкой. «Это же не просто ленточки, — кричал возмущенный битломан на сына, — на них же музыка записана!». Спустя почти 20 лет, в 2004 году в журнале “Science” была опубликована статья группы ученых из Берлинского Отделения Института Макса Планка под руководством Arturo Zychlinsky, в которой было показано, что использованием не по назначению носителей информации занимаются также и некоторые клетки нашего организма.


Так, гранулоциты – клетки известные всем, кто хоть раз сдавал общий анализ крови – используют свою собственную ядерную ДНК для формирования внеклеточных сетей-ловушек. Гранулоциты – это клетки крови, содержащие различные специфические гранулы. Преимущественно гранулоциты несут в этих гранулах ферменты, которые используются для уничтожения всевозможных патологических факторов, поступивших извне и находящихся во внеклеточном пространстве, в первую очередь бактерий. Их называют нейтрофильными гранулоцитами (потому что их гранулы окрашиваются кислыми и щелочными красителями одновременно). Как же нейтрофилам уловить бактерии, свободно находящиеся между нормальными клетками организма?

Для этого, как выяснилось, существует специальный механизм, использующий самую длинную молекулу, находящуюся практически во всех клетках нашего организма. Это ДНК, в норме кодирующая всю генетическую информацию любого индивидуума. Поскольку нейтрофилы, попавшие в очаг воспаления, все равно обречены на гибель, то дальнейшее хранение и использование этой генетической информации им не пригодится. Зато суммарная длина ДНК каждой клетки составляет 2 метра! Поэтому ДНК представляет собой отличный материал для построения сетки, способной неспецифически улавливать всевозможные внеклеточные частички, потенциально подлежащие уничтожению. Этот феномен был назван — нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ, NET).

Изучению его механизмов сейчас уделяется все больше и больше внимания. Необходимо еще раз подчеркнуть, что клетки, выбрасывающие свое ДНК наружу, при этом гибнут, а на сегодняшний день все описанные варианты гибели клеток сопровождаются разрушением их ДНК (некроз, апоптоз, аутофагия, митотическая катастрофа). И только гранулоциты обладают способностью не разрушать собственную ДНК при «альтруистическом» самоубийстве. Например, в случае некроза (насильственная, нерегулируемая гибель клетки) ДНК клетки распадается вследствие действия ферментов попадающих в клетку из-за нарушения целостности ее внешних покровов (мембраны) и также покровов ядра. В процессе апоптоза (генетически запрограммированная гибель клетки) клетка своими силами разрушает собственную ДНК прежде чем распасться на «кусочки». В условиях описываемого феномена нарушается целостность внешних покровов клетки, но ДНК из ядра при этом выходит целой.

В этой связи механизмы этого феномена описываются в контексте незавершенного апоптоза, поскольку с одной стороны этот процесс регулируется внутриклеточными механизмами, а с другой — не сопровождается фрагментацией ДНК, хотя и характеризуется разрывом мембраны. Это хорошо видно на видео:



Синим окрашены ядра целых нейтрофильных гранулоцитов, а зеленым ДНК, вышедшая во внеклеточное пространство. Удивительно, что ДНК выходит не фрагментами, а целиком, так что выглядит гораздо больше, чем исходное ядро.

На сегодняшний день значение этого явления описано в иммунном ответе на такие распространенные бактерии как золотистый стафилококк, Pseudomonas aerugenosa и другие, а также в развитии таких заболеваний, как  псориаз, системная красная волчанка, ревматизм.

Neutrophil extracellular traps kill bacteria.
Brinkmann V, Reichard U, Goosmann C, Fauler B, Uhlemann Y, Weiss DS, Weinrauch Y, Zychlinsky A.

Neutrophil extracellular trap (NET)-mediated killing of Pseudomonas aeruginosa: evidence of acquired resistance within the CF airway, independent of CFTR.
Young RL, Malcolm KC, Kret JE, Caceres SM, Poch KR, Nichols DP, Taylor-Cousar JL, Saavedra MT, Randell SH, Vasil ML, Burns JL, Moskowitz SM, Nick JA.

15 коментарів

avatar
  • k53n14
  • 0
Так, просто чудово.
avatar
  • OWNredOWL
  • 0
вот еще подобная информация cs5633.userapi.com/u4010991/doc/274a3636e899/cdd200996a.pdf
avatar
  • admin
  • +2
Возможно что вот по этой ссылке документ еще доступен: www.nature.com/cdd/journal/v16/n11/pdf/cdd200996a.pdf

NG
avatar
  • Bellochka
  • 0
Какой слог!
Господин с нечитаемым ником, Ваша ссылка не открывается.
avatar
  • admin
  • 0
простите, о какой ссылке речь?
NG
avatar
  • Dosenko
  • 0
Вот как интересно — может быть вариант построения NET из митохондриальной ДНК, а не из ядерной! И клетка останется живой!
avatar
  • nagibin
  • 0
tak vse ravno naruzhnuu membranu razrushat'. -1 ya sluchaino sdelal ))
avatar
  • Dosenko
  • +1
Так вот в этой статье доказывается, что клетка не гибнет после образования NET! www.nature.com/cdd/journal/v16/n11/pdf/cdd200996a.pdf Может, это этапы одного процесса — вначале выбросить митоДНК, а потом, если «не помогло», ядерную?
За -1 — спасибо! Такого опыта у меня еще не было… )))
avatar
  • Brunei
  • 0
Василий Сергеевич, специально для таких как Вы создан сайт translit.ru. Уважайте наших читателей, переводите текст на кириллицу.
avatar
  • Bellochka
  • 0
А я случайно(
avatar
  • vemprose
  • 0
пожалуйста, подскажите сайты.статьи, новости о нейтрофильных ловушках. Желательно на русском
avatar
  • Brunei
  • 0
На русском и чтобы популярное? Вот эта первая — и больше пока нету.
Есть чуть научных статей, но это тоже мизер. А вот на сайте pubmed.org этого добра много.
avatar
  • nagibin
  • +1
Нейтрофильные внеклеточные ловушки вбить в гугл и будет довольно много повторений одного и того же на разных сайтах, проверял. Статья на
www.cbio.ru/modules/sections/index.php?op=viewarticle&artid=2493
наиболее соответствует правде, хотя и не очень информативна.
В остальных деталях легче разобраться на www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/, как правильно указал Brunei.
avatar
  • Brunei
  • 0
Фи, но на www.cbio.ru же отстой! :-)
avatar
  • sybim
  • 0
интересно
Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.