Articles

hvide blodlegemer lancerer DNA ‘baner’ for at advare om angribere

Ved at frigive nogle af deres DNA, B-celler, der er ligesom disse kan være i stand til at advare andre immunceller om tilstedeværelsen af farlige mikrober.

iStock.com/man_at_mouse

tænk på det som at kommunikere med fjollet streng. Når nogle af vores hvide blodlegemer opdager vira eller andre mikrober, der har invaderet vores kroppe, kan de advare andre celler om truslen ved at sprøjte noget af deres DNA ud. Dette uventede advarselssystem, der er beskrevet i en undersøgelse i denne uge, kunne fremskynde kroppens reaktion på patogener.”det kan være en ny måde for immunceller at opdage infektioner og slippe af med dem,” siger medfødt immunolog Paul Kubes fra University of Calgary i Canada, som ikke er forbundet med undersøgelsen.

forskere ved allerede, at nogle af vores celler implementerer DNA for direkte at bekæmpe infektioner. Immunceller kendt som neutrofiler kan skubbe deres DNA ud og danne et maske af klæbrige tråde kaldet en neutrofil ekstracellulær fælde (NET), der fanger og dræber mikrober. Andre immunceller genererer lignende DNA-Snarer. Materialet til disse fælder kommer ofte fra kernen, men det kan også springe fra mitokondrier, cellernes energiproducerende kraftværker.

i den nye undersøgelse undersøgte et team ledet af biokemiker BJ Kurtrn Ingelsson og immunokemiker Anders ros Kurstn fra Link Turping University i Sverige, om NETs også kunne anspore væksten af kræfthvide blodlegemer i en type leukæmi—noget forskere tidligere havde antaget. Mens man testede den ide, bemærkede forskerne noget ejendommeligt ved kræftceller, der var blevet fjernet fra leukæmipatienter og voksede i laboratoriefade.

de unormale hvide blodlegemer—kendt som B—celler-frigav undertiden nøgler af DNA svarende til Net. Disse DNA-væv, som forskerne kalder dem, var ikke bare et billede af leukæmiceller. Forskerne demonstrerede, at B-celler fra raske mennesker også sprøjter DNA ud som reaktion på de karakteristiske molekylære mønstre, der forekommer i mange bakterier og vira. Fire andre typer hvide blodlegemer producerer også banerne, rapporterede teamet online i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences. Sekventering af det udledte DNA viste, at det kom fra mitokondrier, ikke kernen.

mitokondrie-DNA ‘ et (mtDNA) baner, der frigøres af de hvide blodlegemer, adskiller sig fra net på flere måder. For det første mangler de de mikrobe-dræbende proteiner, der dekorerer Net. Og cellerne, der skubber dem ud, overlever—netspydende neutrofiler dør ofte efter frigivelse af deres DNA. Det kan skyldes, at banerne kommer fra mitokondrier, som bærer ekstra kopier af deres DNA. Så celler kan være i stand til at spare noget mtDNA, siger ros Krostn.

men hvis mtDNA-banerne ikke bærer patogen-dræbende proteiner, hvordan kan de beskytte os? Banerne tjener i stedet som signaler mellem immunceller, antyder forskernes fund. DNA ‘ et udløser andre hvide blodlegemer til at frigive proteiner kendt som type 1 interferoner, som hjælper vores kroppe med at bekæmpe vira og nogle bakterier. Men indtil videre har forskere ikke været i stand til at fastlægge, hvilke receptormolekyler der tillader immunceller at reagere på mtDNA-alarmen.

selvom vores kroppe har flere mekanismer til at identificere trusler og underrette andre celler, “har vi opdaget et parallelt signalsystem for cellefare,” siger ros Kristn. Fordelen ved mtDNA som advarsel kan være hastighed, siger Ingelsson, der ser det som “et hurtigt messenger-molekyle”, der kan fremkalde et beskyttende respons på få minutter. Andre immunforsvar kræver typisk timer eller endda dage til at mobilisere.

forfatterne “har gjort et ret godt og udtømmende stykke arbejde med at vise, at disse baner er anderledes end noget, vi har stødt på før,” siger Kubes. Men uden yderligere undersøgelse i levende dyr, “det er umuligt at sige” Hvor vigtigt banerne er for at bekæmpe infektion, advarer mikrobiolog Victor Niset fra University of California, San Diego.ros Krisn, Ingelsson og kolleger dykker dybere ned i banernes roller i sygdomme og skader. Andre undersøgelser har fundet høje niveauer af fritflydende mtDNA hos patienter, der er blevet såret eller lider af en række sygdomme, herunder hjertesygdomme, visse infektioner og autoimmune sygdomme såsom lupus. Men om dette DNA er det samme som de nyligt dokumenterede baner forbliver uklart.