"След смерти": ученые обнаружили совершенно новый способ распространения вирусов
Каждый день в организме человека погибают и заменяются сотни миллиардов клеток. Этот постоянный процесс обновления необходим для поддержания здоровья, а иммунная система должна своевременно удалять оставшиеся после клеток фрагменты.
Теперь исследователи обнаружили неизвестный ранее «след смерти», который умирающие клетки оставляют для иммунной системы. Однако оказалось, что вирусы могут использовать этот механизм для заражения соседних клеток.
Ранее считалось, что во время запрограммированной клеточной смерти клетка распадается относительно простым и случайным образом. Новое исследование показало, что этот процесс гораздо сложнее, а каждый его этап помогает эффективно уничтожить клетку и удалить ее остатки.
Ученые изучили апоптоз — запрограммированную гибель поврежденных, ненужных или потенциально опасных клеток. С помощью трехмерной покадровой съемки они наблюдали за гибелью разных типов клеток и анализировали вещества, которые оставались после них.
Среди клеточных остатков исследователи нашли внеклеточные везикулы — небольшие пузырьки, содержащие белки, ДНК и РНК. Клетки используют такие структуры для передачи сигналов друг другу.
Ученые обнаружили ранее неизвестный тип подобных частиц и назвали их F-ApoEVs — внеклеточными везикулами, возникающими при апоптозе и образующими своеобразный «след смерти».
Эти частицы действуют как цепочка хлебных крошек: иммунная система следует за ними к месту гибели клетки и удаляет оставшиеся фрагменты.
Такое очищение необходимо, поскольку накопление мертвых клеток может вызывать воспаление и способствовать развитию аутоиммунных заболеваний, включая системную красную волчанку.
Однако исследователи не ожидали, что тот же механизм смогут использовать вирусы.
Во время эксперимента ученые заразили погибающие клетки вирусом гриппа. Часть вирусных частиц спряталась внутри F-ApoEVs. Когда иммунная система начала убирать клеточные остатки, зараженные пузырьки распространились к соседним здоровым клеткам.
Таким образом, ученые обнаружили неизвестный ранее способ распространения вирусов.
«Мы не ожидали увидеть, как вирусы используют этот процесс и вызывают инфекцию, скрываясь внутри F-ApoEVs», — рассказала ведущий автор исследования Стефани Раттер.
Пока этот механизм был изучен только в лабораторных условиях, поэтому его еще предстоит проверить в живом организме. В дальнейшем ученые надеются выяснить, можно ли управлять такими частицами, чтобы улучшить очистку погибших клеток, снизить риск аутоиммунных заболеваний и одновременно остановить распространение вирусов.
Исследование также показало, что клетки способны продолжать передавать сигналы даже после своей смерти и тем самым влиять на работу иммунной системы.
«Понимание этого базового биологического процесса может открыть новые направления для создания методов лечения, которые помогут иммунной системе эффективнее бороться с заболеваниями», — отметил биохимик Иван Пун.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
