pomyśl o tym jak o komunikowaniu się z głupim ciągiem. Gdy niektóre z naszych białych krwinek wykrywają wirusy lub inne drobnoustroje, które zaatakowały nasze ciała, mogą ostrzegać inne komórki o zagrożeniu, rozpylając część ich DNA. Ten nieoczekiwany system ostrzegania, opisany w badaniu z tego tygodnia, może przyspieszyć reakcję organizmu na patogeny.

„może to być nowy sposób na wykrycie infekcji przez komórki odpornościowe i pozbycie się ich”, mówi wrodzony immunolog Paul Kubes z University of Calgary w Kanadzie, który nie jest powiązany z badaniem.

naukowcy już wiedzą, że niektóre z naszych komórek wykorzystują DNA do bezpośredniej walki z infekcjami. Komórki odpornościowe znane jako neutrofile mogą wyrzucać swoje DNA, tworząc siatkę lepkich nici zwanych zewnątrzkomórkową pułapką neutrofili (NET), która przechwytuje i zabija drobnoustroje. Inne komórki odpornościowe generują podobne sidła DNA. Materiał do tych pułapek często pochodzi z jądra, ale może również pochodzić z mitochondriów, elektrowni wytwarzających energię komórek.

w nowym badaniu zespół kierowany przez biochemika Björna Ingelssona i immunochemika Andersa Roséna z Uniwersytetu Linköping w Szwecji badał, czy sieci mogą również stymulować wzrost nowotworowych białych krwinek w jednym typie białaczki—coś, co wcześniej naukowcy przypuszczali. Podczas testowania tego pomysłu naukowcy zauważyli coś szczególnego w komórkach nowotworowych, które zostały usunięte z pacjentów z białaczką i rosły w naczyniach laboratoryjnych.

nieprawidłowe białe krwinki—znane jako komórki B—czasami uwalniają motki DNA podobne do sieci. Te sieci DNA, jak je nazywają naukowcy, nie były tylko dziwactwem komórek białaczkowych. Naukowcy wykazali, że komórki B od zdrowych ludzi również wydzielają DNA w odpowiedzi na charakterystyczne wzorce molekularne, które występują w wielu bakteriach i wirusach. Cztery inne rodzaje białych krwinek również wytwarzają sieci-poinformował w tym tygodniu zespół w Internecie w Proceedings of the National Academy of Sciences. Sekwencjonowanie DNA wykazało, że pochodzi ono z mitochondriów, a nie z jądra.

sieci mitochondrialnego DNA (mtDNA) uwalniane przez białe krwinki różnią się od sieci na kilka sposobów. Po pierwsze, brakuje im białek zabijających drobnoustroje, które dekorują sieci. Komórki, które je wyrzucają, przeżywają-wypluwające sieć neutrofile często umierają po uwolnieniu swojego DNA. Może to być spowodowane tym, że sieci pochodzą z mitochondriów, które zawierają dodatkowe kopie ich DNA. Więc komórki mogą być w stanie oszczędzić trochę mtDNA, mówi Rosén.

ale jeśli sieci mtDNA nie zawierają białek zabijających patogeny, jak mogą nas chronić? Sieci zamiast służyć jako sygnały między komórkami odpornościowymi, wyniki naukowców sugerują. DNA wyzwala inne białe krwinki do uwalniania białek znanych jako interferony typu 1, które pomagają naszemu organizmowi zwalczać wirusy i niektóre bakterie. Ale do tej pory naukowcy nie byli w stanie określić, które cząsteczki receptora pozwalają komórkom odpornościowym reagować na alarm mtDNA.

Chociaż nasze ciała mają kilka mechanizmów identyfikacji zagrożeń i powiadamiania innych komórek, „odkryliśmy równoległy system sygnalizacji zagrożenia komórkowego”, mówi Rosén. Zaletą mtDNA jako ostrzeżenia może być szybkość, mówi Ingelsson, który postrzega ją jako” cząsteczkę szybkiego Posłańca”, która może wywołać reakcję ochronną w ciągu kilku minut. Inne mechanizmy odpornościowe zazwyczaj wymagają godzin, a nawet dni, aby zmobilizować.

autorzy „wykonali całkiem dobrą i wyczerpującą pracę pokazując, że te sieci są inne niż cokolwiek, z czym mieliśmy do czynienia wcześniej”, mówi Kubes. Ale bez dalszych badań na żywych zwierzętach „nie można powiedzieć” jak ważne są sieci w walce z infekcją, ostrzega mikrobiolog Victor Nizet z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

Rosén, Ingelsson i współpracownicy zagłębiają się w rolę sieci w chorobach i urazach. Inne badania wykazały wysoki poziom wolnego mtDNA u pacjentów, którzy zostali ranni lub cierpią z powodu różnych chorób, w tym chorób serca, niektórych infekcji i chorób autoimmunologicznych, takich jak toczeń. Ale czy to DNA jest takie samo jak nowo udokumentowane sieci pozostaje niejasne.