Жир не даёт иммунитету убивать раковые клетки
Недавно обнаруженный жировой "щит", который не дает так называемым клеткам-киллерам убивать друг друга, защищает и некоторые раковые клетки. Липиды предотвращают атаку иммунной системы на них, утверждают ученые из Колумбийского университета в Нью-Йорке.
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале PLoS Biology. Они могут стать основой новых методов лечения агрессивных онкологических заболеваний.
Естественные клетки-киллеры первыми выступают на защиту нашего организма и при вторжении инфекции, и при появлении клеток опухоли.
Клетка-киллер несет в себе гранулы с белками-ядами. Первый из ядов – перфорин – встраивается во внешнюю мембрану клетки-врага и образует в ее мембране поры, чтобы пропустить сквозь них два других яда – гранзим и гранулизин. Белки гранзим и гранулизин входят в клетку-врага и включают механизм ее самоуничтожения. Все, дело сделано. Так естественный киллер может поразить до 40 клеток-врагов подряд.
При этом сама клетка-киллер защищена от собственного перфорина. Он не может проделать поры в ее мембране. Как же "киллеру" это удается?
"Я работаю с естественными клетками-киллерами с начала 1990-х годов и каждый раз, когда я выступал с докладом об этих клетках, всегда кто-то задавал этот вопрос, – говорит иммунолог Джордан Оранж (Jordan Orange) из Колумбийского университета. – Но до сих пор в этом никто толком не разобрался".
Ученые предположили, что во всём может быть "виноват" двойной слой липидов (молекул жира), из которых составлены внешние мембраны всех клеток. Под микроскопом мембраны естественных киллеров выглядели более упорядоченными и более плотно упакованными липидами по сравнению с другими клетками.
"Было много гипотез, почему естественные клетки-киллеры не убивают себя во время атаки на другие клетки, и все они предполагали, что может существовать волшебный, неизвестный белок, защищающий эти клетки", – говорит Ю Ли (Yu Li), аспирант Колумбийского университета.
Но у Ли были сомнения на этот счет. Данные о биофизике белка указывали на то, что он недостаточно силён, чтобы защитить мембрану клетки.
"Когда я смотрел на клетки, я думал о липидах", – признается Ли.
Ли проверил свою гипотезу. Он подверг мембраны клеток воздействию вещества, которое ослабляет структуру липидного слоя. После такого воздействия мембраны естественных киллеров стали менее плотными и упорядоченными. А сами естественные клетки потеряли защиту от собственного токсина и погибли вместе со своими врагами.
Впоследствии исследователи разобрались в механизме защиты мембраны естественного киллера. Действует он так. Естественный киллер укрепляет свою мембрану прямо перед нападением на врага. Гранулы с ядами-белками перемещаются к внешнему краю клетки-киллера. Перфорин клетки-киллера, подобно подрывнику, проделывает дыру в мембране клетки-врага. Гранула раскрывается и выпускает яды-белки в эту дыру. Сразу же после этого необычайно плотная липидная мембрана гранулы сливается с мембраной клетки-киллера и усиливает ее, не давая перфорину проделать дыру в мембране клетки-хозяйки.
"По сути, Ли обнаружил, что мембрана превращается во взрывозащитный экран, – говорит Оранж. – Защиту [клетке-киллеру] обеспечивает сама природа липидов мембраны. Когда липиды расположены более упорядоченным образом, больше липидов может быть упаковано в мембрану. Токсичные вещества просто не в состоянии проникнуть сквозь мембрану".
Однако не только у естественных киллеров есть жировой щит, утверждают Ли и Оранж.
Они обнаружили, что некоторые раковые клетки используют такую же защиту против естественных киллеров и, возможно, против других иммунных клеток.
Так, выяснилось, что естественные клетки-киллеры именно по этой причине не могут убивать клетки агрессивного рака молочной железы. Последние укрепляют свои мембраны липидами прямо в момент атаки иммунных клеток.
Когда же Ли нарушил плотность упорядоченной упаковки липидов в мембране раковых клеток, они стали уязвимыми для естественных киллеров.
"Мы пока еще не знаем, является ли этот механизм сопротивления естественным киллерам общим для всех раковых клеток – говорит Ли. – Если это так, можно будет думать о терапии, разрушающей мембрану опухолевых клеток и делающей ее более восприимчивой к атаке иммунной системы".
Ученые постоянно изучают клетки опухолей и способы борьбы с онкологическими заболеваниями, а также их рецидивами по жировым путям. Ранее мы писали о лекарстве, которое проникает в раковые клетки подобно "троянскому коню", и о российском препарате, который выборочно уничтожает раковые клетки, сохраняя здоровые. Также ранее мы рассказывали, что в соцсетях распространена дезинформация о раке.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".