В рамках Всероссийского фестиваля НАУКА 0+ доцент химического факультета и ведущий научный сотрудник НИИФХБ имени А. Н. Белозерского МГУ Андрей Анисенко рассказал о необычной органелле в клетках морского многощетинкового червя Ophelia limacina, изучение которой ведется в рамках проекта НОШ МГУ «Биология».
Целомоциты — это особый вид клеток, которые свободно циркулируют в полости тела беспозвоночных животных. Они играют важную роль в регенерации и защитных реакциях организма, а также способны к захвату и уничтожению инородных частиц или патогенных бактерий. Благодаря своим функциям эти клетки привлекают внимание не только зоологов беспозвоночных, но и иммунологов, биохимиков и клеточных биологов. Междисциплинарная исследовательская команда, состоящая из сотрудников биологического и химического факультетов, а также НИИФХБ МГУ, обратила внимание на необычные целомоциты морского многощетинкового червя Ophelia limacina, обитающего в Белом море в окрестностях Беломорской биологической станции МГУ.
В полости тела Ophelia limacina можно обнаружить два типа свободно перемещающихся клеток. Первые — амебоциты, характерные для разнообразных групп беспозвоночных животных, как раз и обладают способностью захватывать и обезвреживать патогены. В экспериментах, проведенных исследовательской командой, продемонстрирована способность этого типа клеток захватывать и уничтожать клетки бактерий. Второй тип клеток, названный исследователями клетками с центральным стержнем (rod-bearing cells, RBC) не обладает такой способностью, но уникален своим строением. Это клетки, сильно отличающиеся по размеру от 10−20 мкм до 200−300 мкм, в отличие от амебоцитов — 10−15 мкм, а также содержащие центральный стержень коричневого цвета, отделенный от остальной части цитоплазмы мембраной. Именно этот тип клеток и привлек внимание исследователей.
Более подробное изучение состава этого стержня позволило исследовательской команде установить, что он состоит из нескольких компонентов. Во-первых, коричневый цвет стержня обусловлен широко распространенным среди разнообразных форм жизни пигментом — меланином, который у человека защищает кожу от солнечного излучения. У беспозвоночных животных это вещество играет важную роль в иммунном ответе на патогены. Аналогичное вещество вырабатывается амебоцитами, и, по всей видимости, призвано в них бороться с патогенами. В случае клеток с центральным стержнем этот пигмент конденсирован в составе стержня и вряд ли может принимать участие в защите организма от патогенов. Исследователи предполагают, что, возможно, этот тип клеток лишь устраняет избыток меланина, накопление которого может негативно сказываться на жизни животного. Во-вторых, было установлено, что другим основным компонент этого стержня является амилоид. Амилоид — это нерастворимый белковый агрегат особой структуры и повышенной стабильности. Долгое время амилоидные агрегаты белков связывали только с развитием тяжелых заболеваний человека, например, болезнью Альцгеймера и амилоидозом. Однако сегодня появляется все больше сообщений о наличии у разных организмов функционального амилоида — агрегатов белков особой структуры, которые важны для физиологических функций организма. Так, например, у бактерий амилоид встречается в биопленках, что позволяет им переживать неблагоприятные условия окружающей среды, скрываться от действия антибиотиков и иммунной системы. У людей тоже описан функциональный амилоид: модифицированный белок Pmel17 в меланоцитах кожи, которые защищают нас от действия ультрафиолетового света, связывает меланин. Исследователи предполагают, что наличие амилоидного белка в составе центрального стержня клеток многощетинкового червя может быть также, как и в случае меланоцитов, важно для упаковки и утилизации меланина.
В настоящее время изучение этого необычного типа клеток продолжаются. Новые данные об их функциях, составе и процессах формирования этого стержня в них позволят лучше разобраться не только в особенностях функционирования организма Ophelia limacina, но и позволит в будущем понять механизмы, лежащие в основе патологической и физиологической амилоидной агрегации белков у человека, и разобраться в отличиях этих процессов.
Целомоциты — это особый вид клеток, которые свободно циркулируют в полости тела беспозвоночных животных. Они играют важную роль в регенерации и защитных реакциях организма, а также способны к захвату и уничтожению инородных частиц или патогенных бактерий. Благодаря своим функциям эти клетки привлекают внимание не только зоологов беспозвоночных, но и иммунологов, биохимиков и клеточных биологов. Междисциплинарная исследовательская команда, состоящая из сотрудников биологического и химического факультетов, а также НИИФХБ МГУ, обратила внимание на необычные целомоциты морского многощетинкового червя Ophelia limacina, обитающего в Белом море в окрестностях Беломорской биологической станции МГУ.
В полости тела Ophelia limacina можно обнаружить два типа свободно перемещающихся клеток. Первые — амебоциты, характерные для разнообразных групп беспозвоночных животных, как раз и обладают способностью захватывать и обезвреживать патогены. В экспериментах, проведенных исследовательской командой, продемонстрирована способность этого типа клеток захватывать и уничтожать клетки бактерий. Второй тип клеток, названный исследователями клетками с центральным стержнем (rod-bearing cells, RBC) не обладает такой способностью, но уникален своим строением. Это клетки, сильно отличающиеся по размеру от 10−20 мкм до 200−300 мкм, в отличие от амебоцитов — 10−15 мкм, а также содержащие центральный стержень коричневого цвета, отделенный от остальной части цитоплазмы мембраной. Именно этот тип клеток и привлек внимание исследователей.
Более подробное изучение состава этого стержня позволило исследовательской команде установить, что он состоит из нескольких компонентов. Во-первых, коричневый цвет стержня обусловлен широко распространенным среди разнообразных форм жизни пигментом — меланином, который у человека защищает кожу от солнечного излучения. У беспозвоночных животных это вещество играет важную роль в иммунном ответе на патогены. Аналогичное вещество вырабатывается амебоцитами, и, по всей видимости, призвано в них бороться с патогенами. В случае клеток с центральным стержнем этот пигмент конденсирован в составе стержня и вряд ли может принимать участие в защите организма от патогенов. Исследователи предполагают, что, возможно, этот тип клеток лишь устраняет избыток меланина, накопление которого может негативно сказываться на жизни животного. Во-вторых, было установлено, что другим основным компонент этого стержня является амилоид. Амилоид — это нерастворимый белковый агрегат особой структуры и повышенной стабильности. Долгое время амилоидные агрегаты белков связывали только с развитием тяжелых заболеваний человека, например, болезнью Альцгеймера и амилоидозом. Однако сегодня появляется все больше сообщений о наличии у разных организмов функционального амилоида — агрегатов белков особой структуры, которые важны для физиологических функций организма. Так, например, у бактерий амилоид встречается в биопленках, что позволяет им переживать неблагоприятные условия окружающей среды, скрываться от действия антибиотиков и иммунной системы. У людей тоже описан функциональный амилоид: модифицированный белок Pmel17 в меланоцитах кожи, которые защищают нас от действия ультрафиолетового света, связывает меланин. Исследователи предполагают, что наличие амилоидного белка в составе центрального стержня клеток многощетинкового червя может быть также, как и в случае меланоцитов, важно для упаковки и утилизации меланина.
В настоящее время изучение этого необычного типа клеток продолжаются. Новые данные об их функциях, составе и процессах формирования этого стержня в них позволят лучше разобраться не только в особенностях функционирования организма Ophelia limacina, но и позволит в будущем понять механизмы, лежащие в основе патологической и физиологической амилоидной агрегации белков у человека, и разобраться в отличиях этих процессов.