МОСКВА, 13 ноя — РИА Новости, Альфия Еникеева. В аутоиммунных заболеваниях, в том числе диабете первого типа и рассеянном склерозе, могут быть виноваты особые иммунные клетки, о которых ученые узнали лишь в этом году. Также среди недавних открытий — новые типы нейронов и необычные стволовые клетки, обнаруженные в органах взрослых людей. Благодаря современным технологиям исследователи разглядели невидимые прежде "кирпичики" человеческого организма.
Опасные гибриды
В начале этого года в одной из лабораторий Университета Джонса Хопкинса (США) биологи изучали работу человеческого иммунитета. Они отталкивались от предположения, что диабет первого типа возникает из-за того, что иммунная система начинает атаковать здоровые бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин.
В норме антигены — чужеродные вещества — распознаются благодаря особому белковому комплексу, расположенному на поверхности клеток. Он связывается с антигенами и в таком виде презентует их клеткам иммунитета. В результате Т-лимфоциты начинают уничтожать зараженные клетки и стимулировать В-лимфоциты на борьбу с врагом.
В случае с диабетом первого типа иммунитет по непонятным пока причинам считает инсулин чужеродным веществом. Но даже в этом случае реакция иммунной системы не должна быть настолько сильной, как это характерно для организма диабетиков: сразу в нескольких экспериментах ученые показали, что белковый комплекс с поверхности клеток плохо связывается с инсулином.
Иммунные гибридные клетки, которые одновременно действуют как Т- и В-лимфоциты, ученые назвали Х-лимфоцитами
Оказалось, что дело в особых клетках иммунитета, которые раньше не замечали, — гибридных лимфоцитах, сочетающих в себе свойства Т- и В-клеток. Иными словами, они могут как уничтожать источник производства инсулина в организме, так и вырабатывать антитела к ферментам поджелудочной железы. Именно эта особенность обостряет иммунный ответ, предполагают авторы исследования. Ведь один лимфоцит одновременно выполняет работу, которая обычно требует согласованных действий двух клеток.
Как показали дальнейшие исследования, пептиды, производимые гибридами, усиливают атаку Т-лимфоцитов на бета-клетки, вырабатывающие инсулин. В результате и развивается диабет первого типа. У пациентов с таким диагнозом концентрация гибридных клеток в крови значительно выше, чем у здоровых людей.
Новая форма — новое содержание
Американские и испанские ученые, исследовавшие механизм образования внутренних органов и кожного покрова у человеческого зародыша, обнаружили клетки неизвестной ранее геометрической формы. Они представляют собой многоугольники с восемью гранями, одна из которых треугольная.
Речь идет об эпителиальных клетках, участвующих в формировании слизистых оболочек, легких, желез и капилляров. В ходе развития эмбриона, прежде чем превратиться в органы, структуры, состоящие из этих клеток, изгибаются и перекручиваются. При этом сами клетки или их группы должны принимать такие формы, чтобы минимизировать расход энергии и обеспечить стабильность всей конструкции.
© University of Seville
Клетки эпителия при изгибе принимают форму скутоида — многоугольника с восемью гранями
Ученые уже наблюдали, что по мере роста тканей эпителиальные клетки становятся похожи либо на призму, либо на усеченную пирамиду. Однако когда они попытались смоделировать весь процесс в компьютерной программе, оказалось, что при закручивании клеточных структур они должны принимать еще одну геометрическую форму, для которой даже не существует названия. Одно из оснований получившейся фигуры имело шесть вершин, другое — пять. Исследователи окрестили ее скутоидом в честь щитка жуков Heteroptera — скутеллума (scutellum).
Скутоиды уже удалось обнаружить в слюнных железах мушек-дрозофил и эмбриональных тканях рыб данио-рерио. Авторы работы предполагают, что и клетки человеческих зародышей должны принимать форму новой геометрической фигуры.
Шиповник в голове
Нейробиологи из Алленовского института мозга (США) описали новый тип нервных клеток — так называемые нейроны шиповника. Они сосредоточены в верхних слоях коры головного мозга и внешне похожи на розу с опавшими лепестками: вокруг каждой клетки образован плотный пучок из отростков, через которые проходят нервные импульсы.
Исследователи обнаружили эти нейроны, когда изучали срезы мозговой ткани двух 50-летних мужчин, завещавших свои тела науке после смерти. При анализе белков, встроенных в клеточную мембрану нейронов, выяснилось, что некоторые из них имеют собственную генную подпись. Иными словами, набор генов, производящих белки, характерен только для этих клеток.
Дальнейшие исследования показали, что нейроны шиповника относятся к тормозящим, но их конкретная функция пока неясна. Авторы работы предполагают, что они могут каким-то образом управлять сигналами, которые передают клетки, находящиеся в более глубоких слоях коры головного мозга. У остальных животных, в том числе и приматов, ученые пока не обнаружили нейроны шиповника.
© TAMAS LAB, UNIVERSITY OF SZEGED
Новый тип нервных клеток назвали нейронами шиповника, так как внешне они похожи на розу с опавшими лепестками
Сюрприз в печени
Печень — один из немногих внутренних органов, способный восстановить первоначальный объем, даже если осталось не более 25 процентов нормальной ткани. Возвращение к прежним размерам главным образом возможно из-за увеличения объема уцелевших клеток. Но и регенерация пусть медленно, но происходит.
Один из вероятных ее механизмов — действие клеток, которые по своим свойствам напоминают стволовые. Речь о гепатобилиарных гибридных клетках-предшественницах (hepatobiliary hybrid progenitor cell, HHyP), описанных учеными полгода назад. Исследователи обнаружили их в печени как эмбрионов, так и взрослых людей.
В процессе развития зародыша HHyP превращаются в гепатоциты — клетки паренхимы печени — и холангиоциты — клетки эпителия желчных протоков. В клетках взрослых они, как правило, неактивны. Авторы работы намерены найти способ искусственно воздействовать на них, чтобы орган мог восстанавливаться даже при очень серьезных поражениях — циррозе и гепатитах.