Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Bagaimana sel-sel imun membunuh bakteria dengan asid

Anonim

Garis pertahanan pertahanan pertama terhadap patogen yang menyerang seperti bakteria adalah makrofaj, sel-sel imun yang melanda setiap benda asing yang melintasi jalan mereka. Selepas melekatkannya pada vesikel membran intraselular, proses yang dipanggil phagocytosis, makrofag membunuh mangsa dengan asid. Walau bagaimanapun, ia masih belum difahami sepenuhnya bagaimana proses pengasidan ditubuhkan. Dalam usaha mereka untuk mengkaji secara sistematik protein yang mengangkut bahan kimia ke seluruh membran selular, para penyelidik di CeMM menyifatkan peranan kritikal untuk pengangkut SLC4A7 dalam proses ini, memberikan pandangan baru berharga untuk banyak keadaan patologi daripada keradangan kepada kanser.

iklan


Di antara pelbagai jenis sel imun yang mengawal badan, makrofag adalah yang pertama apabila ia berperang melawan ancaman asing. Dengan permukaannya yang fleksibel dan serba boleh, mereka dapat menenggelamkan setiap mikroorganisma atau zarah yang boleh memudaratkan kesihatan organisma, dan melampirkannya dalam vesicle membran intraselular yang dipanggil phagosome. Untuk menghilangkan ancaman dan memecahkannya kepada juzuknya, pedalaman phagosome perlu berkesan dan secara progresif berasid. Untuk bahagian fagositosis yang penting ini, makrofag mesti menjalani pelbagai perubahan metabolik, yang belum difahami sepenuhnya.

Pasukan Giulio Superti-Furga, Pengarah Sains Pusat Penyelidikan CeMM untuk Perubatan Molekul Akademi Sains Austria, mendapati dalam kajian terbaru mereka bahawa protein membran milik keluarga "pembawa solute" (SLCs) memainkan peranan penting dalam phagocytosis dan phagosome acidification. Kerja mereka diterbitkan dalam jurnal Cell Host & Microbe.

SLC mewakili kumpulan terbesar protein transporter yang bertanggungjawab untuk pergerakan molekul kimia di seluruh membran sel. Sebagai phagocytosis dan pengasidan phagosomes memerlukan pertukaran ion dan nutrien, para saintis dalam makmal Superti-Furga menegaskan bahawa SLC mungkin penting untuk makrofag untuk menjalani proses tersebut. Untuk menguji hipotesis mereka, para penyelidik telah membangun satu esei dengan sel khusus di mana mereka merosakkan gen SLC manusia 391 secara individu menggunakan teknologi pengeditan gen CRISPR / Cas9.

Sel-sel itu, masing-masing membawa gen SLC yang rosak, kemudiannya diuji bagaimana mereka melakukan fagositosis. Sungguh mengejutkan, di kalangan semua SLC, SLC4A7, pengangkut natrium bikarbonat, adalah satu-satunya yang penting untuk makrofag untuk menjalani fagositosis dan pengasidan. Sel-sel dengan gangguan SLC4A7 tidak dapat menghasut phagosomes mereka dan akibatnya mengurangkan kapasiti mereka untuk membunuh bakteria.

Setelah mengenal pasti calon utama mereka SLC4A7, para saintis, dengan kerjasama makmal Nicolas Demaurex dari University of Geneva, menyiasat lagi dan memperkenalkan mekanisme yang menyebabkan pengidap phagosom terjejas. "SLC4A7 terletak di permukaan makrofag dan diperlukan untuk membuat bikarbonat dari alam sekitar ke dalam sitoplasma sel" Giulio Superti-Furga, pengarang kanan kajian menjelaskan. "Pengambilan bikarbonat yang didorong oleh SLC4A7 adalah penting untuk menyerap pH selular semasa fagositosis Jika sekiranya SLC4A7 hilang, pengaktifan makrofaj membawa kepada pengumpulan proton dalam sitoplasma mereka, yang seterusnya menghalang pengasidan phagosomes."

Hasil kajian ini tidak hanya memberikan gambaran asas baru dalam berfungsi molekul salah satu sel yang paling penting dalam sistem kekebalan tubuh. Oleh kerana phagocytosis memainkan peranan penting dalam pelbagai keadaan patologi daripada keradangan kepada kanser, pandangan baru ini mungkin relevan di luar konteks penyakit berjangkit. Usaha untuk memahami peranan pengangkut selular yang berbeza, yang disokong oleh pemberian Majlis Penyelidikan Eropah (ERC), telah menambah sekeping kecil baru kepada penyelidikan gandingan teka-teki besar dan menarik bahan kimia kepada metabolisme dan fungsi selular.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan-bahan yang disediakan oleh CeMM Pusat Penyelidikan Perubatan Molekul Akademi Sains Austria . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Vitaly Sedlyarov, Ruth Eichner, Enrico Girardi, Patrick Essletzbichler, Ulrich Goldmann, Paula Nunes-Hasler, Ismet Srndic, Anna Moskovskich, Leonhard X. Heinz, Felix Kartnig, Johannes W. Bigenzahn, Manuele Rebsamen, Pavel Kovarik, Nicolas Demaurex, Giulio Superti -Furga. Pengangkut Bicarbonate SLC4A7 Memainkan Peranan Utama dalam Macrophage Phagosome Acidification . Tuan Rumah & Mikro, 2018; DOI: 10.1016 / j.chom.2018.04.013