De cellen van het Immuunsysteem worden verbonden met elkaar door een uitgebreid netwerk van uiterst kleine tunnels die, als het verborgen de pneumatische buissysteem van een gebouw, worden gebruikt om signalen aan verre cellen te ontspruiten.
Deze verrassende ontdekking die, door Universiteit twee van de School van Pittsburgh van de onderzoekers van de Geneeskunde in de kwestie van September van de dagboekImmuniteit wordt gemeld, kan verklaren hoe een immune reactie zo exquisitely vlug kan zijn. Het onderzoek niet alleen blijkt de cellen buiten neuronen voor lange-afstandscommunicatie geschikt zijn, maar het openbaart een hiertoe-onbekend gebruik van mechanismecellen voor het ruilen van informatie.
De bloed-Afgeleide vertakte cellen en macrophages, allebei antigeen-voorstelt cellen, maken gebruik van deze het zogenaamde een tunnel graven nanotubules aan relais moleculaire berichten, rapport Simon C. Watkins, Ph.D., en Russell D. Salter, Ph.D. Het Verdere onderzoek kan tonen er extra celtypes met deze microscopische tunnelaanslutingen zijn. Tot zover, suggereren hun studies de tunnels niet tussen algemeen gebruikte fibroblast en tumorcellenvariëteiten bestaan.
Interessant, als niet voor een minder belangrijk ongeluk terwijl het uitvoeren van een experiment, zouden de auteurs kunnen niet het bestaan van deze fysieke structuren ontdekt hebben en de studies uitgevoerd hebben die hun rol in intercellulaire mededeling openbaarden.
Gebruikend een microscopisch de weergavesysteem van de op bestelling gemaakte, multi-camera levend cel, rapporteren zij dat, in een kwestie van seconden, de vertakte cellen en macrophages golven van calcium en andere kleine molecules naar cellenhonderden micrometers kunnen wegzenden. Elke nanotubule meet overdwars tussen 35 en 200 nanometers - 5000 keer kleiner dan de breedte van een menselijk haar - en in om het even welke bepaalde tijd, kunnen de cellen tot 75 van deze uitbreidingen hebben, elk van variërende lengten.
„Overwegend hun schaal, staan deze nanotubules communicatie tussen vrij verre cellen toe. Als in plaats van een cultuurschotel wij over een groot metropolitaans gebied spraken, zou de afstand over het equivalent aan vier of vijf stadsblokken zijn. Dat is niets plotseling van het verbazen,“ merkte Dr. Salter, verwante professor van op immunologie bij de Universiteit van de School van Pittsburgh van Geneeskunde.
De auteurs zijn de eerste om de functie te verklaren van het een tunnel graven nanotubules, structuren die eerst in fruitvliegen in 1998, en later werden beschreven, geïdentificeerd in een handvol verschillende types van dierlijke en menselijke cellen.
„Het is één ding om te vinden dat dit ingewikkelde fysieke netwerk maar vrij zich verbaast om te leren dat de immuunsysteemcellen het gebruiken om moleculaire signalen af te lossen elkaar,“ zei Dr. Watkins, professor en ondeugdstoel, Afdeling van celbiologie en fysiologie, en directeur van het Centrum voor Biologische Weergave, Universiteit van de School van Pittsburgh van Geneeskunde bestaat.
Terwijl de hiaatverbindingen - onderling verbindende moleculaire bruggen die zich strak ingepakte cellen verenigen - worden gekend om calciumsignalen te produceren en andere molecules te vervoeren tussen cellen, zeggen de onderzoekers het een tunnel graven nanotubules vrij verschillend iets is.
„Dit is duidelijk een derde vorm van intercellulaire mededeling, verschillend van hiaatverbindingen en synapsen die door zenuwcellen worden gebruikt. En, het is mogelijk dat een tunnel gravend nanotubules voor de functie van het immuunsysteem essentieel zijn, enkel aangezien de hiaatverbindingen voor de functie van hartspier kritiek zijn. Precies hoe dit zo is, weten wij niet het,“ voegde Dr. Watkins toe, dat ook een professor van immunologie is.
De „Verdere studie kan ons beter helpen begrijpen hoe zij bij de lokale ontstekingsreactie van het immuunsysteem betrokken zijn. Bijvoorbeeld, kunnen wij vinden dat de vertakte cellen dit netwerk gebruiken om antigenen aan andere cellen te verdelen en het denkbaar kan zijn om de volledige weg te volgen door het netwerk te vinden van het een tunnel graven nanotubules,“ zeiden Dr. Salter.
De ontdekking van de auteurs bouwt bij het hun recent onderzoek toont voort dat hoe de vertakte cellen aan stimuli antwoorden, maar zoals zij vrij in dit document toelaten, was het gepast in groot deel aan een toevallige observatie, dat het geven van enkel de lichtste por aan single cell een kettingreactie kan veroorzaken waardoor cel na de uitbarstingen van cellossingen van calcium.
In hun vroegere studies, beschreven zij hoe vertakte cellen unfurl verborgen sluiers - membranen die zo dun zijn kunnen zij nauwelijks imaged zijn - en deze sluiers gebruiken om hun doel binnen te bewegen en te vangen. In aanwezigheid van E. coli, komt dit zo snel en met dergelijke kracht voor dat in versnelde tijd-tijdspanne video, de cellen meer als een pak wilde dieren die op een karkas voeden lijken.
Maar twee dingen brachten de onderzoekers in de war. De Vertakte cellen breidden hun sluiers uit zelfs alvorens fysiek contact met E. coli, nog macrophages, cellen niet normaal op te nemen pietluttig over de antigenen die zij, volledig koel aan de bacteriën hebben overspoeld geweest. om te begrijpen hoe besliste de vertakte cellen eerste betekenis de aanwezigheid van een antigeen en waarom de reactie cel-specifiek is, de auteurs calciumstroom, een onbetwiste vroege maatregel van stimulatie in talrijke celtypes te bekijken. Het gebruik van een fluorescente kleurstof, die directe meting van calciumniveaus toestaat, zou bepalen als de calciumstroom vóór vertakte cellen unfurl hun sluiers voorkomt.