Filmer hvordan vores immunsystem dræber bakterier

For at dræbe bakterier i blodet, vores immunsystem er afhængig af nanomaskiner, der kan åbne dødelige huller i deres mål. UCL-forskere har nu filmet disse nanomaskiner i aktion, opdager en vigtig flaskehals i processen, som hjælper med at beskytte vores egne celler.

Forskningen, udgivet i Naturkommunikation , giver os en bedre forståelse af, hvordan immunsystemet dræber bakterier, og hvorfor vores egne celler forbliver intakte. Dette kan styre udviklingen af ​​nye terapier, der udnytter immunsystemet mod bakterielle infektioner, og strategier, der genbruger immunsystemet til at handle mod andre slyngelceller i kroppen.

I tidligere forskning, forskerne afbildede kendetegnene for angreb i levende bakterier, viser, at immunsystemets respons resulterer i 'skudhuller' spredt ud over bakteriens cellehylster. Hullerne er utrolig små med en diameter på kun 10 nanometer.

Til denne undersøgelse, forskerne efterlignede, hvordan disse dødbringende huller dannes af membranangrebskomplekset (MAC) ved hjælp af en model af bakteriel overflade. Ved at spore hvert trin i processen, de fandt ud af, at kort efter hvert hul begyndte at dannes, processen gik i stå, tilbyder en udsættelse for kroppens egne celler.

"Det ser ud som om disse nanomaskiner venter et øjeblik, lader deres potentielle offer gribe ind, hvis det er en af ​​kroppens egne celler i stedet for en invaderende insekt, før de giver det dræbende slag, " forklarede Dr. Edward Parsons (UCL London Center for Nanotechnology).

Holdet siger, at processen stopper, da 18 kopier af det samme protein er nødvendige for at fuldende et hul. I første omgang, der er kun én kopi, der indsættes i bakteriens overflade, hvorefter de andre kopier af proteinet kommer på plads meget hurtigere.

"Det er indsættelsen af ​​det første protein i membranangrebskomplekset, der forårsager flaskehalsen i aflivningsprocessen. Mærkeligt nok, det falder sammen med det punkt, hvor huldannelse forhindres på vores egne sunde celler, dermed efterlade dem ubeskadigede, " sagde professor Bart Hoogenboom (UCL Fysik &Astronomi).

At filme immunsystemet i aktion ved nanometer opløsning og med et par sekunder pr. forskerne brugte atomkraftmikroskopi. Denne type mikroskopi bruger en ultrafin nål til at føle i stedet for at se molekyler på en overflade, ligner en blind person, der læser blindeskrift. Nålen scanner gentagne gange overfladen for at producere et billede, der opdateres hurtigt nok til at spore, hvordan immunproteiner samles og skærer sig ind i bakterieoverfladen.