Особенности механики иммунной системы

0
127
0/5 0 голос.

В  Венском техническом университете (TU Wien) теперь можно наблюдать механику иммунной системы. Выяснилось, что в активности Т-клеток важную роль играет минимальная сила тяги, которая действует на молекулярном уровне, сообщает издание eurekalert.org.

иммунные клетки
Image by swiftsciencewriting from Pixabay

Иммунная система человека – это сложный, многокомпонентный механизм, в котором регулярно происходят комплексные процессы, так необходимые для поддержания гомеостаза. Т-клетки (лимфоциты) иммунитета постоянно задействованы в поиске антигенов, для распознания соответствующих молекул они используют специальные рецепторы. При обнаружении патогенов происходит активация Т-лимфоцитов, а они, в свою очередь, запускают другие функции защиты организма.

Наука до сих пор не смогла изучить этот процесс на молекулярном уровне, но на сегодняшний день уже есть ясность в отдельных вопросах. Ученым удалось выяснить, что в функционировании Т-клеток для захвата антигенов участвует не только биохимия, но еще и механика. Поверхностная структура Т-клетки покрыта микроскопическими пружинами. В результате растяжения этих структур возникают крошечные силы, и именно они имеют значение в распознавании антигенов. Теперь в Венском техническом университете можно исследовать эти силы с помощью микроскопов. Сотрудничество TU Wien, Humbold Universitat Berlin, ETH Zurich и MedUni Vienna сделало это возможным. Результаты исследования были опубликованы в Nano Letters.

Механизм распознавания антигенов

В человеческом организме есть сложноустроенные органы чувств, каждый из них работает по особому принципу. Благодаря обонянию человек может распознавать сотни различных запахов, а осязание дает возможность чувствовать поверхности и структуры, определять разные материалы. У Т-клеток есть похожая функция, за счет механики они могут осязать антигены, распознавать их.

Глава группы по биофизике в Институте прикладной физики при Венском техническом университете, Герхард Шютц (Gerhard Schütz), объяснил это так:

«Т-клетки имеют так называемые микроворсинки, которые представляют собой крошечные структуры, похожие на маленькие волоски».

В результате экспериментов удалось выявить особенность механики – микроворсинки при соприкосновении с молекулами и объектами охватывают их. Они способны также увеличиваться, принимая цилиндрическую форму.

Герхард Шютц отметил: «При этом возникают крошечные силы, порядка менее наноньютона». При этом наноньютон равен весовой силе, такой же по величине, как капля воды с диаметром 1/20 мм.

Измерение силы в гидрогеле

Для ученых представляет сложность измерение крошечных сил. «Нам удалось поместить клетку вместе с крошечными тестовыми шариками в специально разработанный гель. Гранулы несут на своей поверхности молекулы, на которые реагирует Т-клетка», – отмечает Герхард Шютц.

«Если мы знаем сопротивление, которое наш гель оказывает на шарики, и точно измеряем, насколько далеко шарики перемещаются в непосредственной близости от Т-клетки, мы можем вычислить силу, которая действует между Т-клеткой и шариками».

В результате это исследование может принести огромную пользу. Крошечные силы, действующие через микроворсинки, могут быть очень важной составляющей защитной реакции организма.

Герхард Шютц отметил: «Мы знаем, что биомолекулы, такие как белки, демонстрируют различное поведение, когда они деформируются под действием механических сил или когда связи просто растягиваются».

Подобные механизмы, скорее всего, также задействованы в распознавании антигенов. Это означает, что наука сможет использовать этот метод измерения, чтобы детально изучить механику иммунитета и ее влияние.

+0-0 0 голос.
Предыдущая статьяНовое исследование доказывает важность вакцинации против кори
Следующая статьяКак бросить курить: рекомендации от Американской ассоциации легких
В 1998 году окончил Львовский Институт Физкультуры Кафедра физической реабилитации. С 1998 по 2000 год стажировки в Istituto Di MedicinaDello Sport Di Roma. С 2000 по 2007 год работал физиотерапевтом в Hospital Santa Maria della Stella (Orvieto). В 2007 году вернулся в Украину. С 2007 по 2013 работал физиотерапевтом в частной педиатрической клинике «Вита Пуэр». В 2013 году закончил магистратуру в Мелитопольском институте экологии и социальных технологий. В 2014 основал «Центр массажа доктора Фолюш», где и работает по сей день.

Оставить комментарий

Please enter your comment!
Please enter your name here

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.