Біологія
Біологія

Вчені описали механізм розподілу імунних клітин в шкірі

Американські науковці описали механізм, завдяки якому в епідермісі підтримується постійність імунних клітин. Досліди показали, що розподіл імунних клітин контролюється щільністю епітеліальних клітин та геном, який забезпечує наявність регулярних інтервалів між ними по всій протяжності шкіри. Все це сприяє кращому захисту організму від патогенів. Результати опубліковані в журналі Nature Cell Biology.

Епітеліальні клітини (сірі), клітини Лангерганса (червоні) та дендритні епідермальні Т-клітини (зелені). Greco Lab

Епітеліальні клітини (сірі), клітини Лангерганса (червоні) та дендритні епідермальні Т-клітини (зелені). Greco Lab

Чому це взялися вивчати?

Шкіра покриває все наше тіло та відмежовує його від зовнішнього середовища. Утім, вона виконує роль не тільки фізичного бар'єра. Епідерміс — зовнішній шар шкіри — складається переважно із епітеліальних клітин, але пронизаний також великою кількістю імунних. Їхньою функцією є захист організму від патогенів, які потрапили до нього через шкіру. Виділяють два головні види цих захисників: клітини Лангерганса та дендритні епідермальні Т-клітини. Вони рівномірно поширені в шкірі, при цьому уникають скупчення, щоб забезпечити кращий захист. Однак науковцям невідомо, як клітинам імунітету вдається підтримувати цей рівномірний розподіл, зважаючи на те, що епідерміс постійно зазнає оновлення. Розкрити більше деталей про взаємодію епітеліальних та імунних клітин зуміли дослідники із Єльського та Мічиганського університетів.

Яке дослідження провели?

Вчені провели серію експериментів із тканинами живих мишей. Їхні епітеліальні клітини, клітини Лангерганса та дендритні епідермальні Т-клітини пофарбували флуоресцентними маркерами, щоб відстежувати їхню взаємодію за допомогою мікроскопії.

Імунні клітини справді дуже добре підтримують рівномірне поширення в шкірі. Коли вчені видаляли частину імунних клітин із певної ділянки, залишкові імунні клітини переміщувалися таким чином, щоб заповнити прогалину. Надалі науковці вирішили з'ясувати, чи вплине на поширення імунних клітин щільність епітеліальних клітин.

Які результати отримали?

Досліди показали, що між кількістю епітеліальних та імунних клітин шкіри дійсно існує залежність. Коли науковці підвищували щільність базальних епітеліальних клітин, кількість клітин Лангерганса та дендритних епідермальних Т-клітин зростала, і навпаки.

Подальше вивчення вказало на важливу роль у підтриманні сталого поширення імунних клітин гену Rac1. Відомо, що він регулює формування дендритів — відростків імунних та нервових клітин. З'ясувалося, що в обох цих клітин робота гену перешкоджає скупченню. Коли вчені блокували його активність, рівномірна поширеність імунних клітин порушувалася.

Автори підсумовують, їхнє дослідження показало, що розподіл імунних клітин шкіри забезпечується як щільністю епітеліальних клітин навколо них, так і роботою гену Rac1, який сприяє підтриманню дистанції між клітинами.