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I ricercatori scoprono come le celle dentritiche scambiano le informazioni per ampliare la risposta immunitaria

Facendo uso di nuovo biosensore fluorescente si sono sviluppati, ricercatori alla Carnegie Mellon University hanno scoperto come un insieme chiave delle celle immuni scambia le informazioni durante il loro assalto coordinato sugli agenti patogeni d'invasione. Le celle immuni, chiamate celle dentritiche, sono sfruttate dai vaccini del cancro e dall'altra terapeutica usati per ampliare il sistema immunitario. L'individuazione, pubblicata la prima volta il 29 marzo online nel giornale Angewandte Chemie, segni che gli scienziati hanno visualizzato come gli antigeni sono trasferiti nel sistema immunitario fra le celle dentritiche.

“Conoscere il meccanismo dietro che cosa sta continuando in queste celle dentritiche - come stanno parlando l'un l'altro per ampliare la risposta immunitaria - è di importanza fondamentale,„ ha detto Marcel P. Bruchez, professore associato delle scienze biologiche e della chimica nell'istituto universitario di Mellon di scienza.

Le celle dentritiche sono celle immuni specializzate che cercano e catturano i microorganismi non Xeros come i batteri, gli allergeni o i virus. Le celle inghiottono l'organismo d'invasione e lo rompono giù nei pezzi. La cella dentritica poi colloca questi pezzi, chiamati antigeni, sulla sua superficie delle cellule.

Quando una cella dentritica presenta gli antigeni sulla sua superficie, istruisce altre celle immuni moltiplicare e raschiare l'organismo alla ricerca dei microorganismi nocivi. Le celle dentritiche anche possono dividere gli antigeni con altre celle dentritiche per amplificare l'attivazione delle cellule immuni. Mentre gli scienziati hanno saputo che gli antigeni da una cella dentritica potrebbero rivelare in altra cella dentritica, non hanno saputo quegli antigeni sono arrivato.

Per determinare il meccanismo preciso da cui le celle dentritiche trasferiscono l'un l'altro gli antigeni, il gruppo di ricerca ha usato un nuovo pH-biosensore sviluppato al Carnegie-Mellon molecolare ed al centro della rappresentazione del biosensore (MBIC). Il biosensore si compone di due componenti: un peptide d'attivazione di fluorogen (FAP), che geneticamente è espresso in una cella ed è etichettato ad una proteina di interesse e una tintura hanno chiamato un fluorogen, che l'uno o l'altro emette luce rosso o verde secondo il livello di pH di suo ambiente.

“Tutti gli itinerari nella cella hanno profili caratteristici di pH,„ Bruchez ha detto. “Il nostro pH-biosensore permette che noi determiniamo se la proteina etichettata - in questo caso un antigene sostitutivo - stia entrando attraverso i compartimenti neutrali nella cella, o attraverso i compartimenti acidi nella cella. Quegli ordinamenti delle cose determinano se l'antigene registra la cella con un trattamento endocytic attivo, un trattamento fagocitico, o un trattamento caveolar di assorbimento.„

Nello studio corrente, i ricercatori hanno etichettato un antigene sostitutivo sulla superficie di una cella dentritica con il FAP. Hanno aggiunto la tintura sensibile di pH, inducente l'antigene di FAP ad emettere luce verde, un'indicazione di un pH neutrale. Mentre l'antigene e la sua tintura rilegata sono passato ad una cella dentritica separata, il complesso di antigen/FAP ha emesso luce rosso, indicante che ha usato una via acida per entrare nella nuova cella. Questo cambiamento nel pH da neutrale ad acido rivela che gli antigeni sono passati fra le celle con un trattamento endocytic attivo.

“Una volta che ha intagliato dalla cella del ricettore, l'antigene passa con questa via endocytic dove può potenzialmente poi essere ritrattato e rivisualizzato sulla superficie della cella del ricevitore,„ Bruchez ha detto.

L'attività del nuovo biosensore è novella, Bruchez ha detto, perché lega al suo obiettivo con affinità nanomolar, è fluorescente attivato e poi è portato nella cella nelle circostanze endocytic, riferenti sul pH come va. I ricercatori sono promettenti che questa tecnologia è la prima in una piattaforma dei sensori ambientali orientabili su un bersaglio. Il biosensore corrente può leggere fuori il pH, ma questo approccio potrebbe essere estendere al calcio della misura o ad altre fluttuazioni dello ione in celle viventi. Secondo Bruchez, ci sono molti modi che questo concetto chimico di base può essere esteso.