BioXplorer

Еще в 1882 г. И.И. Мечников открыл явление фагоцитоза и разработал клеточную теорию иммунитета. За прошедшее столетие иммунология превратилась в отдельную биологическую дисциплину, в одну из «точек роста» современной биологии. Иммунологи показали, что лимфоциты умеют уничтожать и чужие клетки, попавшие в организм, и некоторые собственные клетки, изменившие свои свойства, например раковые клетки или клетки, пораженные вирусами. Но еще совсем недавно не было известно, как именно лимфоциты это делают. В последнее время это выяснилось.

Уже довольно давно было известно, что для уничтожения своей жертвы лимфоцит должен вступить с ней в непосредственный контакт. Если ввести в это время в клетку-жертву микроэлектрод и регистрировать ее МП, то можно обнаружить, что через короткое время после нападения лимфоцита МП жертвы резко убывает. Оказывается, лимфоцит проделывает в мембране своей жертвы отверстия, устраивая, так сказать, короткое замыкание. Через эти отверстия из клетки выходит калий, а внутрь нее входят ионы натрия и кальция. Напрасно тратят энергию ионные насосы жертвы – МП не повышается и пораженная клетка через несколько минут погибает.

Но каким способом лимфоцит делает отверстия в мембране атакованной им клетки? Ведь отверстие, сделанное, например, микроэлектродом, вовсе не приводит к гибели клетки: после вынимания микроэлектрода «рана» в мембране быстро затягивается. Оказалось, что лимфоцит при контакте с жертвой выбрасывает из особых пузырьков молекулы специального белка. Эти молекулы встраиваются в мембрану жертвы и из нескольких таких молекул-субъединиц возникает трубка, продырявливающая мембрану. Белок, образующий такую трубку, назвали перфоршюм. Возникающий в мембране перфориновый канал похож на канал, создаваемый коннектином. Но коннексоны обладают «крышками» и открываются только при «стыковке» двух клеток, связывая их между собой, а порфириновые каналы никаких крышек не имеют и постоянно находятся в открытом состоянии. Клетка-мишень не может просто затянуть мембраной дырки, образованные трубками перфорина, а на более радикальные меры у нее нет времени.

Но почему во время нападения не погибает сам лимфоцит? Казалось бы, перфорин, выброшенный в щель между двумя клетками, должен встроиться не только в мембрану жертвы, но в собственную мембрану лимфоцита со всеми вытекающими из этого последствиями. Действительно, молекулы перфорина встраиваются в мембрану лимфоцита, но не убивают его. Дело в том, что у лимфоцита в мембране имеется «противоядие» – белок, который связывает отдельные субъединицы перфорина и не дает им образовать канал.

Можно было бы думать, что такая сложная система нападения и самозащиты существует только у специализированных клеток многоклеточного организма – лимфоцитов. Однако оказалось, что это не так. Тот же способ нападения на чужие клетки выработали некоторые бактерии, простейшие и грибы. Например, этот способ используют во время охоты некоторые амебы. Правда, амебы или грибы вырабатывают белки, отличающиеся от перфорина, но точно с таким же механизмом действия.

На этот раз наше путешествие в мир электробиологии завершается окончательно. Но пока эта книга попадет к вам в руки, будут сделаны новые открытия и обнаружены новые загадки. Экспедиция продолжается!

Другие статьи:

Роль пигментов в жизни растений. Хлорофиллы
Важную роль в процессе фотосинтеза играет зеленый пигмент — хлорофилл. Французские ученые Пелетье и Кавенту (1818) выделили из листьев зеленое вещество и назвали его хлорофиллом (от греч. «хлорос» — зеленый и «филлон» — лист). У всех выс ...

Что такое хронобиотики?
Определение. Хронобиотики - это новый класс растительных биологически активных веществ, главным свойством которых является способность регулировать различные фазы биологических ритмов человека. На сегодняшний день это единственный класс п ...

Homo erectus
Homo erectus Первая находка этого вида - черепная крышка, обнаруженная на Яве Эженом Дюбуа. Это был первый ископаемый человек, обнаруженный за пределами Европы. Находка была описана под именем Pithecanthropus erectus. Позже на Яве найдено ...