Щодня в організмі людини гинуть і замінюються сотні мільярдів клітин. Цей безперервний процес є необхідною умовою нормального функціонування організму, адже дозволяє позбавлятися пошкоджених, старих або потенційно небезпечних клітин. Тепер дослідники виявили раніше невідомий механізм, який допомагає імунній системі знаходити залишки загиблих клітин. Водночас з’ясувалося, що деякі віруси здатні використовувати цей механізм у власних цілях.
Результати дослідження, опублікованого в журналі Nature Communications, можуть допомогти у створенні нових методів лікування вірусних та аутоімунних захворювань. Науковці з австралійського Університету Ла Троба досліджували процес апоптозу — природної програмованої загибелі клітин. Саме завдяки йому організм позбавляється клітин, які більше не потрібні або становлять загрозу.
Раніше вважалося, що під час апоптозу клітина руйнується доволі хаотично. Однак сучасні методи тривимірної мікроскопії дозволили вченим простежити цей процес набагато детальніше. Виявилося, що загибла клітина залишає після себе своєрідний «слід», який допомагає імунним клітинам швидко знайти та прибрати її залишки.
Дослідники назвали ці нові структури F-ApoEVs (Footprint of Death-derived Apoptosis Extracellular Vesicles) — позаклітинні везикули, що утворюються під час апоптозу та формують так званий «слід смерті».
Ці мікроскопічні пухирці містять білки, фрагменти ДНК та РНК і виконують роль сигналів для імунної системи. Вони працюють подібно до «хлібних крихт», які вказують імунним клітинам місце, де необхідно завершити прибирання загиблої клітини.
Саме завдяки цьому механізму організм запобігає накопиченню клітинного сміття, яке може викликати хронічне запалення або навіть сприяти розвитку аутоімунних захворювань, зокрема системного червоного вовчака. Однак найцікавіше відкриття чекало на вчених під час експериментів із вірусом грипу. Виявилося, що вірусні частинки здатні проникати всередину цих нововиявлених везикул.
Коли імунна система починає прибирати залишки загиблої клітини, разом із ними вона мимоволі переносить приховані вірусні частинки до сусідніх здорових клітин. Таким чином вірус отримує новий спосіб поширення, який раніше науці був невідомий.
Фактично вірус використовує природну систему очищення організму як своєрідний «транспорт», що дозволяє йому непомітно проникати до нових клітин.
Автори дослідження наголошують, що наразі всі експерименти проводилися в лабораторних умовах. Попереду ще необхідно підтвердити існування такого механізму в живому організмі та з’ясувати, наскільки він впливає на перебіг вірусних інфекцій.
Якщо ці результати підтвердяться, відкриття може стати основою для створення нових препаратів. Одним із можливих напрямків стане розробка ліків, які блокуватимуть використання F-ApoEVs вірусами або, навпаки, посилюватимуть їхню здатність допомагати імунній системі очищати організм.
Дослідники також вважають, що краще розуміння цього процесу відкриє нові можливості для боротьби з аутоімунними захворюваннями, де правильне видалення загиблих клітин має вирішальне значення.
За словами авторів роботи, відкриття демонструє, що навіть після загибелі клітини продовжують «спілкуватися» з іншими клітинами організму. Саме ця післясмертна комунікація може одночасно підтримувати здоров’я та, за певних обставин, допомагати поширенню небезпечних інфекцій. Науковці сподіваються, що подальші дослідження дозволять не лише повністю розкрити роль «сліду смерті», а й навчитися використовувати цей природний механізм для створення нових методів лікування різних захворювань.