Sel kekebalan berubah menjadi 'mini-hulk' untuk mendorong jaringan dan membuat ruang saat bermigrasi
Respons kekebalan bergantung pada pergerakan sel-sel kekebalan yang efisien di dalam jaringan tiga dimensi yang kompleks dan geometris yang tidak dapat diprediksi yang membentuk tubuh kita. Penelitian terbaru oleh The Sixt Group di Institute of Science and Technology Austria (ISTA) mengungkap bagaimana sel -sel kekebalan menggunakan sitoskeleton mereka untuk mengerahkan kekuatan pada lingkungan sekitarnya untuk mendorong jalan melalui jaringan. Temuan diterbitkan di Imunologi Alam.
“Eww; apa, di dalam diriku?” Respons umum ketika Patricia Reis-Rodrigues, kandidat PhD dalam kelompok Sixt di ISTA, mengungkapkan bahwa sel dendritik-jenis sel kekebalan tubuh-terus bergerak di seluruh tubuh kita. Sel dendritik dapat ditemukan di jaringan perifer, seperti kulit, di mana mereka memindai penyusup seperti bakteri atau virus. Ketika mereka menemukan patogen seperti itu, sel dendritik diaktifkan dan bermigrasi dari lokasi infeksi ke kelenjar getah bening, di mana mereka berinteraksi dengan sel T untuk memulai pertarungan melawan infeksi.
Respons imun yang efektif bergantung pada pergerakan sel dendritik yang efisien dan terkoordinasi di seluruh tubuh kita. Namun, menavigasi jaringan tiga dimensi dapat menjadi kompleks dan tidak dapat diprediksi, dan sel-sel perlu memanfaatkan organel dan sitoskeleton mereka dengan cara yang berbeda untuk mengatasi hambatan yang mengelilinginya.
Menavigasi melalui lingkungan yang kompleks
Untuk bermigrasi melalui lingkungan yang rumit ini, sel dendritik bergantung pada polimerisasi aktin di bagian depan mereka untuk membentuk tonjolan eksplorasi yang disebut lamellipodium yang mengarahkan gerakan maju. Pada saat yang sama, “sel dapat menggunakan nukleus mereka untuk menyelidiki lingkungan mereka,” Reis-Rodrigues menjelaskan, “untuk menemukan dan memilih jalur yang paling mudah diakses.”
Tapi apa yang terjadi ketika sel menghadapi ruang terbatas yang terlalu kecil untuk memungkinkan jalan bebas? Sementara fibroblas (sel yang terlibat dalam perbaikan jaringan) atau sel kanker sering mengeluarkan enzim proteolitik yang mencerna lingkungan mereka untuk memberi ruang, sel dendritik menggunakan teknik yang berbeda. “Jika sel-sel dendritik kami melakukan itu, mereka akan terlalu banyak menggerogoti jaringan kami, yang akan sangat buruk. Anda akan sangat berlubang,” tawa Reis-rodrigues.
Makalah terbaru REIS-RODRIGUE DAN ROLEGUE, yang baru saja diterbitkan Imunologi Alammenunjukkan bahwa, ketika dihadapkan dengan ruang yang ketat, sel dendritik merakit struktur aktin yang berbeda di tengah tubuh sel. Struktur aktin sentral ini dapat mendorong hambatan di sekitarnya, secara ortogonal ke arah gerakan, menghasilkan ruang untuk sel -sel dan membantu mereka mengatasi bahkan lubang yang paling ketat. Keberhasilan strategi ini sangat bergantung pada koordinasi antara kekuatan -kekuatan yang mendorong ke luar ini di pusat sel, dan kekuatan di bagian depan yang membentuk lamellipodium dan mempromosikan migrasi ke depan.
Tidak dapat mendorong, sel -sel terjebak dan terjerat
“Kami ingin tahu apa yang akan terjadi ketika sel tidak dapat mengerahkan atau mengoordinasikan kekuatan-kekuatan ini”, kata Reis-Rodrigues. Para peneliti menemukan bahwa sel dendritik yang terkuras dari Dock8 benar -benar tidak memiliki struktur aktin pusat dan memiliki cacat parah saat bermigrasi di lingkungan yang kompleks. Memang, mutasi di Dock8 Gen mengakibatkan gangguan kekebalan yang jarang dan kronis di mana orang yang terkena mengalami infeksi virus yang berulang dan masalah kulit.
“Tidak ada pemahaman yang jelas tentang mengapa mutasi pada gen ini akan berdampak pada sel-sel kita secara signifikan dan mengarah pada pengembangan gejala yang begitu parah pada orang,” jelas REIS-Rodrigues. Tim menunjukkan bahwa tidak seperti sel kekebalan yang sehat, ketidakmampuan mutan Dock8 untuk mendorong ke luar dan membuka lingkungan sempit yang menjebak tubuh sel di lubang yang ketat. Kurangnya struktur aktin pusat juga menyebabkan tonjolan yang tidak terkendali di depan, sel -sel memanjang sehingga mereka bahkan terfragmentasi dan mati.
Publikasi:
P. Reis-Rodrigues, MJ Avellaneda, N. Canigova, F. Gaertner, K. Vahtomeri, M. Riedl, I. de Vries, J. Merrin, R. Hauschild, Y. Fukui, A. Juanes Garcia & M. Sixt. 2025 Imunologi Alam. Doi: 10.1038/s41590-025-02211-w
