Nové indikační molekuly vizualizují aktivaci auto-agresivních T-buněk v těle jako nikdy před tím.
Biologické procesy jsou všeobecně založené na událostech na molekulární a buněčné úrovni. K pochopení toho co se děje při infekcích, nemocech nebo normálních funkcích těla, potřebují vědci zkoumat jednotlivé buňky a jejich aktivitu přímo v tkáni. Vývoj nových mikroskopů a fluorescentních barviv v posledních letech přinesl tento vědecký sen velmi blízko. Vědci z Institutu neurobiologie Maxe Plancka nyní neprezentovali takový mikroskop, ale dvě studie uvádějící novou indikační molekulu která může vizualizovat aktivaci T-buněk. Jejich objevy poskytují nový pohled na roli těchto buněk v autoimunitní nemoci jménem roztroušená skleróza. Nové indikátory mají zaděláno na to aby se z nich stejně tak stal zajímavý nástroj pro studium jiných imunitních buněk.
Záněty jsou obrana těla proti možným poškozujícím stimulům. Účelem zánětů je bojovat a odstranit tyto stimuly. Tak jak zánět postupuje, tak se odehrávají důležité kroky včetně povolávání imunitních buněk, interakce těchto buněk s poškozenou tkání a výsledná aktivace vzorku imunitních buněk. Čím více vědci chápou tyto kroky tím lépe mohou vyvíjet více účinnější léky a podpůrné léčby. Toto je vysloveně pravda pro nemoci jako je roztroušená skleróza. V této autoimunitní nemoci pronikají imunitní buňky z vlastního těla do centrální nervové soustavy kde způsobují masivní poškození v průběhu zánětu.
Aby opravdu pochopili buněčné procesy zapojené do RSky, tak je vědci v ideálním případě potřebují zkoumat v reálném čase a v přesném místě kde se nacházejí - přesně v postižené tkáni. V posledních letech byly vyvinuty mikroskopické techniky a fluorescentní barviva aby toto poprvé umožnily. Tyto barvící indikátory zviditelní pod mikroskopem konkrétní buňky, jejich komponenty nebo určité buněčné procesy. Například, vědci z Institutu neurobiologie Maxe Plancka vyvinuli genetický vápníkový indikátor, TN-XXL, který buňky sami formují, a který vysvítí aktivitu konkrétních nervových buněk spolehlivě a po neomezený čas. Nicméně tento gen pro tento indikátor není exprimován imunitními buňkami. A to je to co předtím znemožňovalo sledování kde v těle a kdy vede kontakt imunitních buněk s jinými k aktivaci imunitních buněk.
Nyní tito neurologové hlási součastně dva velké pokroky na tomto poli. Jeden je jejich vývoj nového indikátoru který vizualizuje aktivaci T-buněk. Tyto buňky, které jsou důležité komponenty imunitního systému detekují a bojují s patogeny nebo látkami klasifikovanými jako vnější (antigeny). Například roztroušená skleróza je jednou z nemocí ve které T-buňky hrají důležitou roli: nicméně zde detekují útok na mozkovou tkáň těla. Jestliže T-buňky detekují "své vlastní" antigeny, tak NFAT signální bílkovina miguje z krevní plazmy do jader T-buněk. "Tento přesun NFAT ukazuje, že tyto buňky byly aktivovány, jinými slovy byly "vyzbrojeny", vysvětluje Marija Pesic, vedoucí autorka studie publikované v "Journal of Clinical Investigation". "Využili jsme tuto výhodu k navázání fluorescentního barviva zvaného GFP na NFAT, proto aby jsme vizualizovali aktivaci těchto buněk". Vědci jsou tak nyní schopní přesvědčivě ukázat v organismu kde antigen vede k aktivaci jakékoliv T-buňky. Tento nový indikátor je důležitý v novém nástroji pro výzkum autoimunitních nemocí a také pro zkoumání imunitních buněk během jejich vývoje, během infekce a nebo ve vývoji nádorové reakce.
A součastně s těmito studiemi tito neuroimunologové vyvinuli lehce odlišnou doplňující metodu. Modifikovali vápníkový indikátor TN-XXL aby vůbec poprvé umožnili aby byl vzorek aktivace T-buněk pozorovatelný na živo pod mikroskopem, i přesto že tyto buňky cestují v těle. Když T-buňky detekují nějaký antigen, tak dojde k rapidnímu zvýšení koncentrací vápníku v buněčném toku (toku, vzniku; překlad?). TN-XXL udělá tuto změnu v úrovni výpníku zjevnou změnou barvy, což dává vědcům přímý pohled kde a kdy jsou T-buňky aktivovány.
"Tato metoda nám umožnila předvést, že tyto buňky opravdu mohou být aktivovány v mozku", řekl potěšený Marsilius Mues, vedoucí autor této studie která byla právě publikována v Nature Medicine. Až do nynějška vědci pouze podezřívali že to může být ten případ. Na zvířecím modelu roztroušené sklerózy jsou nyní vědci schopní sledovat nejen migraci T-buněk ale také jejich aktivační vzorek v průběhu nemoci. Počáteční výzkum jež ukázal, kromě očekávané aktivace detekcí antigenu, že se odehrávají početné fluktuace v úrovních vápníku, které nemají žádné spojení s antigeny. "Tyto fluktuace nemá mohou říct něco o tom jak mocné jsou T-buňky, jak silný je antigen, nebo jestli to má něco do činěné s prostředím," spekuluje Marsilius Mues. Naše pozorování by mohlo ondikovat nové přístupy ve výzkumu léků - nebo by mohlo rovněž ukázat zdali má nějaké lék účinky právě na aktivaci T-buněk.
Immune cell activation in multiple sclerosis(23/05/13)
http://www.ms-uk.org/index.cfm/MSnews