Исследователи раскрывают механизмы загадочной формы ядер нейтрофилов

Почти 150 лет назад ученые обнаружили, что специализированные клетки крови играют жизненно важную роль в защите иммунной системы от инфекций и болезней.

Определенные группы этих лейкоцитов, теперь известные как нейтрофилы, имеют ядро, структура которого разительно отличается от структуры большинства ядер . Большинство клеток имеют ядра округлой или овальной формы, которые являются жесткими, но нейтрофилы отличаются тем, что их ядра имеют множественные дольковые структуры, подобные структурам цветочных лепестков.

Эти уникальные формы ядер позволяют нейтрофилам путешествовать по всему телу для выявления и борьбы с вторгающимися патогенами. Хотя сейчас многое известно о роли нейтрофилов в борьбе с инфекцией, то, как собираются такие своеобразные ядерные структуры, остается загадкой с 1880-х годов.

В репортаже журнала Nature постдокторант Школы биологических наук Сан-Диего Калифорнийского университета Индумати Патта и профессор Корнелис Мюрре в сотрудничестве с доктором Мин Ху из Фонда клиники Кливленда расшифровали загадку изменения формы ядра нейтрофилов.

«Теперь мы знаем, как собираются эти ядерные формы, и это прекрасный процесс», — сказал Мурре, выдающийся профессор кафедры молекулярной биологии.

Постдокторант Школы биологических наук Калифорнийского университета Индумати Патта. Фото: Калифорнийский университет в Сан-Диего.

Используя комбинацию древних процедур окрашивания и передовых методов, называемых исследованиями захвата конформации хромосом, исследователи раскрыли, как собираются ядра, похожие на цветы. В то время как хромосомы округлых клеток складываются в стопки петель ДНК, в геномах нейтрофилов такие петли отсутствуют.

Примечательно, что когда исследователи удалили петли хроматина, клетки-предшественники быстро превратили ядра круглой формы в цветочные лепестки, подобные тем, которые обнаружены в нейтрофилах. Этого простого преобразования также оказалось достаточно, чтобы активировать тысячи генов, связанных с воспалительной генной программой, которая позволяет нейтрофилам бороться с вторгающимися бактериями.

Раскрыв вопрос о сборке петли нейтрофилов , исследователи теперь считают, что у них есть инструкции, которые помогут разработать новые формы ядра.

«Это потенциально открывает новую захватывающую главу в иммунной терапии, поскольку теоретически должно быть возможно изменить ядерную структуру иммунных клеток-киллеров, чтобы они могли легче проникать в сложные, твердые среды, такие как опухоли», — сказал Мурре.

«По сути, это может привести к созданию новых форм ядер в эффекторных иммунных клетках , что является новой концепцией в разработке терапевтических средств».