Иммунную систему можно «подоить» на противоядия, которые пригодятся для спасения не только укушенных гадами. В экспериментах на мышах ученые нашли молекулу, которой иммунные клетки отбиваются как от змей и скорпионов, так и от онкологических осложнений.
Иммунитет против яда
У иммунитета много «воинов» - одни борются с раком, другие с инфекциями, третьи – с ядами. Есть клетки, которые, например, воюют «на передовой» - NK убивают опухоль в моменты зарождения болезни. Другие клетки (CD8+) уходят в «партизанские отряды» и добивают противника (опухоль) по-тихому. Есть и регуляторные Т-клетки – особая популяция иммунных невоюющих клеток – они либо «натравливают» иммунных бойцов на врага, либо обеспечивают толерантность иммунитета по отношению к внутренним органам и даже к опухоли.
Тучные клетки – это специализированные иммунные клетки. Они играют важную роль в воспалительных процессах и аллергиях, вовлечены в механизм возникновения анафилактического шока. Клетки рассеяны по соединительной ткани организма: под кожей, вокруг лимфатических узлов и кровеносных сосудов; содержатся в селезенке и костном мозге.
Одна из особенностей тучных клеток – наличие крупных (до 2 мкм) мембранных гранул, в которых содержатся биологически активные вещества, влияющие на кровеносные сосуды, - гистамин и гепарин. «При дегрануляции тучных клеток гистамин, гепарин и другие активные вещества высвобождаются, – пишут ученые из научных центров США, Кореи, Германии и Швеции. – Развивается воспаление, аллергия или анафилактический шок».
Анафилактический шок – это аллергическая реакция немедленного типа. Она и до могилы может довести. Однако ссылаясь на результаты своих работ, ученые пишут, что тучные клетки могут еще и повышать устойчивость организма к действию токсинов, сглаживать воздействие яда на организм. Получается, что тучные клетки либо провоцируют смерть от укуса осы, либо, напротив, спасают, например, от укуса скорпиона.
Гадюка для сердечников
«В эксперименте с грызунами и гадюкой Antractaspis engaddensis мы показали, что резистентность животного к токсинам зависит от фермента карбоксипептидазы А3 (CPA3), который содержится в тучных клетках - продолжают ученые. – Животные с инактивированным геном CPA3 проявляли большую чувствительность к токсинам».
Ученые поясняют, что по строению действующее вещество гадючьего токсина (сарафотоксин, sarafotoxin 6b) схоже с пептидом млекопитающих – ET-1 (эндотелин-1,endothelin-1). Сарафотоксин имеет высокое сродство к рецепторам мембран клеток мозга и предсердия, из-за чего укус змеи вызывает тяжелый спазм венечных артерий сердца. Эндотелины (в том числе иET-1) тоже регулируют тонус коронарных сосудов, они причастны к возникновению острой ишемии миокарда и сердечных аритмий.
«ET-1, как и сарафотоксин, вызывает сужение сосудов, – продолжают ученые. – CPA3 снижает смертность животных, связанную и с ET-1, и с сарафотоксином». Это означает, что обнаруженный ранее CPA3 может стать лекарством как для укушенных, так и для сердечников.
Ящерица для онкобольных
В настоящем исследовании, результаты которого появились в The Journal of Clinical Investigation, молекулярные биологи и иммунологи при участии Адриана Пилипонски (Adrian M. Piliponsky) из медицинской школы Стэндфордского университета (Stanford University School of Medicine) постарались «выдавить» из тучных клеток противоядие к токсинам ящерицы Heloderma suspectum.
Ученые объясняют, что, как и в предыдущем случае, противоядие нужно не только укушенным. Дело в том, что ящерицы H.suspectum не очень-то часто кусают людей, да и происходит это только в ареале H.suspectum – в юго-западной части США и Мексике. Кроме того, от укусов этой ящерицы взрослые люди не умирают.
И все же результаты настоящего исследования очень важны для медицины и фармакологии. Дело в том, что схожие симптомы (тошнота, анафилактический шок, инфаркт миокарда) наблюдаются и у пациентов с опухолями пищеварительной системы. «Если опухолевые клетки желудочно-кишечного тракта синтезируют вазоактивный кишечный пептид (vasoactive intestinal peptide, VIP, ВИП), то человек испытывает такие же ощущения, которые возникают при отравлении токсином ящерицы H.suspectum – вносят ясность авторы исследования. – Структура ВИП схожа со структурой гелодермина (helodermin), действующего вещества яда ящерицы».
В эксперименте с мышами и культурой клеток ученые обнаружили, что одна из молекул тучных клеток – MCPT-4 – разрушает гелодермин, из-за чего животные приобретают устойчивость к яду ящерицы. В экспериментах in vivo ученые показали, что эта молекула частично нейтрализует вред, наносимый избыточным количеством ВИП. Это означает, что, теоретически, иммунное противоядие (или его структурный аналог) может быть использовано для лечения пациентов с опухолями пищеварительной системы. Более того, ученые показали, что MCPT-4 нейтрализует яд скорпиона: «У экспериментальных животных появилась резистентность к ядам двух видов скорпионов».
«Результаты нашего исследования подтверждают, что иммунитет млекопитающих может самостоятельно справляться с ядами», – завершают авторы исследования. Ученые пишут, что они намерены продолжить работу. Вероятно, через некоторое время медики смогут «подоить» иммунитет на противоядия и сердечные лекарства. Не исключено, что ученые смогут и дрессировать иммунитет, натравливая его на скорпионов и змей.
