Врожденный иммунитет. Механизмы клеточной смерти

  Обычно, иммунитет различают на врожденный (неспецифический, наследственный) и приобретенный (специфический, адаптивный). Чаще всего эти две системы работают согласованно: сначала запускается врожденный иммунитет, который впоследствии, если необходимо, активирует приобретенный.

  Врожденный иммунитет наиболее древний способ защиты организмов от патогенов, вся необходимая информация для его реализации содержится у нас в геноме. В его реализации принимают участие клеточные и гуморальные факторы. К клеточным факторам относятся гранулоциты (базофилы, эозинофилы, нейтрофилы), натуральные киллеры, моноциты/макрофаги (фагоциты). К гуморальным факторам: лизоцим (антибактериальный фермент, разрушающий клеточные стенки бактерий), интерфероны (IFN, белки, наиболее известным свойством которых является препятствие размножения вируса в клетке), система комплемента (комплекс белков крови, способных в результате каскадных реакций, защищать организм от чужеродных агентов), а также медиаторы воспалительной реакции цитокины (интерлейкины, Фактор Некроза Опухоли – ФНО (TNF), и другие белки-цитокины (цито — клетка, кинез – движение), рекрутирующие дополнительные клетки иммунной системы, чтобы помочь макрофагам справиться с инфекцией и элименировать патоген. 

  Альтернативным ответом на инфекцию может быть гибель клеток, которая не позволяет патогену размножаться в клетке и приводит к титра на системном уровне. Таким образом, воспалительный ответ и клеточная смерть являются двумя компонентами иммуной защиты от инфекции.

  Кроме этого, в контексте врожденного иммунитета присутствуют механизмы для целенаправленной ликвидации лишних, необратимо поврежденных и / или потенциально опасных клеток. Данные механизмы можно объединить под общим названием регулируемая клеточная смерть (regulated cell death – RCD или РКС). РКС участвует в двух противоположных сценариях. С одной стороны РКС может возникать в отсутствие какого-либо внешнего стимула, следовательно, действует как встроенный регулятор физиологических программ развития тканей. Такие типы РКС обычно называют программированной клеточной смертью (programmed cell death – PCD или ПКС). С другой стороны, РКС может возникать из-за возмущений внутриклеточного или внеклеточного микроокружения. Тогда, РКС отвечает не только удаление бесполезных или потенциально опасных клеток, но и за способность умирающих клеток выделять молекулы, которые предупреждают организм о потенциальной угрозе.

  В фокусе нашeй лаборатории несколько типoв ПКС, а именно апоптоз (от древнегреческого «падение, низвержение» — downfall), некроптоз (от древнегреческого «смерть» — killing + «падение»- fall) и пироптоз (от древнегреческого «огонь, тепло, лихорадка» — fire).

  Наша лаборатория занимается поиском и изучением генов и фенотипов клеточной смерти. Так например, последнем открытием Александра Николаевича Полторака и его коллег стал процесс, морфологически похожий на пироптоз, но активируемым не классическими каспазами 1 и 11, а каспазой 8. Такой тип клеточной смерти был описан для макрофагов, инфицированных Yersinia pseudotuberculosi. Данная бактерия находится в одном роду с Yersinia pestis (чумной палочой).