Articles

witte bloedcellen lanceren DNA ‘web’ om te waarschuwen voor indringers

door enkele van hun DNA vrij te geven, kunnen B-cellen zoals deze om andere immune cellen aan de aanwezigheid van gevaarlijke microben te waarschuwen.

iStock.com/man_at_mouse

zie het als communiceren met Silly String. Wanneer sommige van onze witte bloedcellen virussen of andere microben detecteren die ons lichaam zijn binnengedrongen, kunnen ze andere cellen waarschuwen voor de dreiging door een deel van hun DNA uit te spuiten. Dit onverwachte waarschuwingssysteem, beschreven in een studie van deze week, kan de reactie van het lichaam op ziekteverwekkers versnellen.

“Het zou een nieuwe manier kunnen zijn voor immuuncellen om infecties op te sporen en ze kwijt te raken”, zegt de aangeboren immunoloog Paul Kubes van de Universiteit van Calgary in Canada, die niet verbonden is met de studie.

onderzoekers weten al dat sommige van onze cellen DNA inzetten om direct infecties te bestrijden. De Immune cellen die als neutrophils worden bekend kunnen hun DNA uitwerpen, die een netwerk van kleverige bundels vormen genoemd een neutrophil extracellular val (NET) die microben vangt en doodt. Andere immuuncellen genereren soortgelijke DNA-strikken. Het materiaal voor deze vallen komt vaak uit de kern, maar het kan ook voortkomen uit mitochondriën, energieproducerende energiecentrales van cellen.in de nieuwe studie onderzocht een team onder leiding van biochemicus Björn Ingelsson en immunochemist Anders Rosén van de Linköping Universiteit in Zweden of netten ook de groei van kankerachtige witte bloedcellen in één type leukemie zouden kunnen stimuleren—iets wat wetenschappers eerder hadden verondersteld. Terwijl het testen van dat idee, merkten de onderzoekers iets eigenaardig over kankercellen die uit leukemiepatiënten waren verwijderd en in laboratoriumschotels groeiden.

de abnormale witte bloedcellen-bekend als B-cellen-soms vrijgegeven strengen van DNA vergelijkbaar met netten. Deze DNA-webben, zoals de onderzoekers ze noemen, waren niet alleen een gril van leukemiecellen. De wetenschappers toonden aan dat B-cellen van gezonde mensen ook DNA spuiten in reactie op de kenmerkende moleculaire patronen die voorkomen in veel bacteriën en virussen. Vier andere soorten witte bloedcellen produceren ook de webben, meldde het team deze week online in de Proceedings van de National Academy of Sciences. Het sequencen van het afgevoerd DNA toonde aan dat het uit mitochondria kwam, niet de kern.

het mitochondriaal DNA (mtDNA) web dat door de witte bloedcellen wordt losgelaten, verschilt op verschillende manieren van netten. Ten eerste missen ze de microbe-dodende eiwitten die netten versieren. En de cellen die ze uitwerpen overleven-netspuwende neutrofielen sterven vaak na het vrijgeven van hun DNA. Dat kan zijn omdat de webben afkomstig zijn van mitochondriën, die extra kopieën van hun DNA dragen. Dus cellen kunnen misschien wat mtDNA sparen, zegt Rosén.

maar als de mtDNA-webben geen pathogeen-dodende eiwitten dragen, hoe kunnen ze ons dan beschermen? De webben in plaats daarvan dienen als signalen tussen immuuncellen, de bevindingen van de onderzoekers suggereren. Het DNA zorgt ervoor dat andere witte bloedcellen eiwitten afgeven die bekend staan als type 1 interferonen, die ons lichaam helpen virussen en sommige bacteriën te bestrijden. Maar tot nu toe, zijn de onderzoekers niet in staat geweest om vast te stellen welke receptormoleculen immune cellen toestaan om op het mtDNA-alarm te reageren.hoewel onze lichamen verschillende mechanismen hebben voor het identificeren van bedreigingen en het melden van andere cellen, ” hebben we een parallel signaleringssysteem voor celgevaar ontdekt,” zegt Rosén. Het voordeel van mtDNA als waarschuwing kan snelheid zijn, zegt Ingelsson, die het ziet als “een snelle boodschapper molecuul” die een beschermende reactie in minuten kan induceren. Andere immuunafweer vereist meestal uren of zelfs dagen te mobiliseren.

De auteurs ” hebben een vrij goed en uitputtend werk gedaan om aan te tonen dat deze webben anders zijn dan alles wat we eerder hebben ontmoet,” zegt Kubes. Maar zonder verder onderzoek bij levende dieren,” het is onmogelijk om te zeggen ” hoe belangrijk de webben zijn voor het bestrijden van infecties, waarschuwt microbioloog Victor Nizet van de Universiteit van Californië, San Diego.Rosén, Ingelsson en collega’ s gaan dieper in op de rol van de webben bij ziekten en letsels. Andere studies hebben hoge niveaus van vrij-drijvend mtDNA in patiënten gevonden die gewond zijn of aan een verscheidenheid van ziekten, met inbegrip van hartkwaal, bepaalde besmettingen, en auto-immune ziekten zoals lupus lijden. Maar of dit DNA hetzelfde is als de nieuw gedocumenteerde webben blijft onduidelijk.