بینش جدید در مورد اینکه چگونه سلول های دندریتیک سلول های T را برای مبارزه با بیماری مسلح می کنند

به عنوان بخشی از سیستم ایمنی، سلول های دندریتیک برای مبارزه با سلول های بدن که تحلیل رفته یا آلوده به ویروس هستند ضروری هستند. آنها با ارائه قطعات پروتئینی، به عنوان مثال ویروس ها، به سلول های T، پاسخ ایمنی را تحریک می کنند. با انجام این کار، آنها دومی را فعال می کنند تا این قطعات را به عنوان خارجی تشخیص دهند. پروتئین‌های غشایی خاص، مولکول‌های MHC-I، این فرآیند را در سلول‌های دندریتیک ممکن می‌سازند. محققان دانشگاه گوته فرانکفورت و موسسات شریک آن اکنون شرکای تعامل بیشتری از مجتمع پروتئینی را شناسایی کرده‌اند که مسئول بارگذاری مولکول‌های MHC-I در سلول‌های دندریتیک هستند.

سیستم ایمنی اختصاصی یا اکتسابی مهره داران یک سلاح قدرتمند در برابر پاتوژن ها و سلول های بدن است که از نظر پاتولوژیک تغییر یافته اند. در اینجا سلول های T نقش ویژه ای دارند. پس از فعال شدن، آنها می توانند به طور سیستماتیک سلول های هدفی را که دچار انحطاط شده اند یا به ویروس آلوده شده اند، از بین ببرند. آنها گیرنده ای را روی سطح خود حمل می کنند که قطعات کوچک پروتئین – آنتی ژن ها – را که توسط سلول های ایمنی تخصصی، از جمله سلول های دندریتیک بسیار کارآمد به آنها ارائه می شود، شناسایی می کند. اینها فاگوسیت ها (سلول های رفتگر) هستند که در بدن در جستجوی سلول های آلوده یا تخریب شده گشت می زنند، آنها را می بلعند و در داخل یک وزیکول غشایی تجزیه می کنند. در طی این فرآیند، آنتی ژن هایی تولید می شود که سلول های دندریتیک را قادر می سازد به گیرنده های MHC-I متصل شوند و سپس آنها را روی سطح سلول نشان دهند.

مولکول های آنتی ژنی MHC-I برای چند روز پایدار می مانند. در این مدت، هدف آنها فعال کردن سلول‌های T نابالغ (بی‌تحرک) و تبدیل آنها به سلول‌های کشنده قوی (سلول‌های T سیتوتوکسیک) است. به لطف این “عملکرد زرهی”، سلول های دندریتیک پرتوی از امید برای ایمونوتراپی شخصی سازی شده را تشکیل می دهند. با مشارکت دکتر کریستین شولز از موسسه ماکس فون پتنکوفر در مونیخ و همچنین پروفسور راینهولد فورستر و پروفسور اولریش کالینکه از دانشکده پزشکی هانوفر، تیمی به رهبری پروفسور رابرت تامپه از دانشگاه گوته فرانکفورت اکنون توانسته است نشان دهد که مجتمع پروتئینی مسئول بارگذاری مولکول های MHC-I در سلول های دندریتیک در مجموعه های فوق مولکولی برای ارائه آنتی ژن به ویژه کارآمد سازماندهی شده است.

مانند تمام پروتئین های سطحی، مولکول های MHC-I در طول سنتز در غشای شبکه آندوپلاسمی داخل سلولی (ER) گنجانده می شوند. ER سیستمی از لوله‌ها و کیسه‌ها در داخل سلول است که در آن مولکول‌های MHC-I با آنتی‌ژن‌هایی که از طریق یک انتقال‌دهنده به نام TAP به آنجا منتقل می‌شوند، بارگیری می‌شوند.

وزیکول های کوچک با مولکول های بارگذاری شده MHC-I از شبکه آندوپلاسمی جوانه می زنند، به غشای سلولی مهاجرت می کنند و با آن ترکیب می شوند تا در سطح سلول ظاهر شوند و بتوانند با سلول های T تعامل کنند. تامپه توضیح می‌دهد: «همه سلول‌های بدن با یک هسته، آنتی‌ژن‌های خود را به سیستم ایمنی ارائه می‌کنند، اما سلول‌های دندریتیک آن‌هایی هستند که آنتی‌ژن‌های سلول‌های دیگر را روی MHC-I بهتر از همه ارائه می‌دهند و به این ترتیب می‌توانند T را مسلح کنند. سلول ها.” این به این دلیل است که سلول‌های دندریتیک دارای ER با شبکه وسیعی از لوله‌ها و کیسه‌ها هستند.

برای آزمایش‌های خود، محققان سلول‌های دندریتیک را در مراحل اولیه رشد سلولی، که به سلول‌های پیش‌ساز معروف هستند، بررسی کردند و به آنها اجازه داد ابتدا به سلول‌های دندریتیک نابالغ و سپس بالغ تبدیل شوند. در هر سه گروه از سلول ها، آنها یک کمپلکس بارگذاری پپتید آنتی ژنی متشکل از TAP، MHC-I و سه پروتئین دیگر یافتند: تاپاسین، ERp57 و کالرتیکولین، آنزیم های تاشونده (چاپرون ها) که به شکل گیری ساختار سه بعدی MHC-I کمک می کند. به درستی.

در سلول‌های دندریتیک بالغ، سه پروتئین دیگر کمپلکس بارگیری را غنی‌تر کردند: محققان VAPA و ESYT1 را در نزدیکی کشف کردند که معمولاً در مکان‌های تماس بین ER و سایر غشای سلولی و همچنین BAP31 ظاهر می‌شوند. BAP31 در محل‌های خروج ER اتفاق می‌افتد، یعنی جایی که وزیکول‌های دارای پروتئین‌های چین خورده از ER جوانه می‌زنند. مارتینا بارندز، یکی از اولین نویسندگان مقاله تحقیقاتی، می گوید: «این نتیجه نشان می دهد که پردازش آنتی ژن در سلول های دندریتیک زمانی کارآمدتر است که مجموعه بارگیری به تنهایی کار نمی کند بلکه در اتحادهای سازمان یافته کار می کند.

این همکاری با شرکای تازه توصیف شده نشان می‌دهد که بارگیری مولکول‌های MHC-I در محل‌های خروج ER اتفاق می‌افتد، که می‌تواند کمپلکس‌ها را به سرعت به سطح سلولی برساند. علاوه بر این، بارگیری مجتمع‌ها در مکان‌های تماس بین ER و غشای پلاسما می‌تواند انتقال مستقیم به سطح سلول را تسهیل کند. تامپه متقاعد شده است: “این کار ارائه آنتی ژن را بسیار کارآمدتر می کند.” اکنون امید این است که این یافته ها به توسعه استراتژی های جدید ایمن سازی و ایمنی درمانی کمک کند. تامپه خلاصه می‌کند: «ما اکنون ایده بهتری درباره نحوه تولید آنتی‌ژن‌ها در سلول‌های دندریتیک داریم که می‌توان از آنها برای درمان استفاده کرد.