O echipă franceză a descoperit mecanismul prin care neutrofilele, „primii respondenți” ai sistemului imunitar, își schimbă rapid și reversibil forma internă pentru a traversa capilare mai înguste decât propriul lor diametru, fără să oprească circulația sângelui.
Când o infecție apare undeva în corp, neutrofilele trebuie să ajungă la locul respectiv în câteva minute, călătorind prin rețeaua complicată de vase capilare, unele atât de înguste încât au doar 2 micrometri în diametru, mai puțin decât diametrul celulei în sine. Problema e delicată: dacă o celulă imunitară rămâne blocată într-un capilar atât de îngust, poate opri fluxul de sânge și provoca disfuncții vasculare, un fenomen implicat în mai multe boli. Cum reușesc, atunci, neutrofilele să treacă prin aceste spații minuscule fără să se blocheze și fără să încetinească? O echipă coordonată de Pablo Vargas, de la Institutul Necker-Enfants Malades (INEM) din Paris, în colaborare cu laboratorul lui Matthieu Piel de la Institut Curie, a găsit răspunsul.
Capilare artificiale, construite pentru a imita exact vasele de sânge reale
Pentru a studia fenomenul, echipa, condusă de Mathieu Deygas ca prim autor, a combinat imagistica pe animal viu cu microdispozitive biomimetice, adică niște capilare artificiale, construite pe cip, care imită structura reală a vaselor de sânge din pielea unui animal. Filmând neutrofilele în timp real, atât în capilarele artificiale, cât și direct în organism, cercetătorii au observat că celulele își mențin viteza de deplasare constantă, indiferent cât de îngust este capilarul prin care trec, un lucru neașteptat, având în vedere deformarea puternică la care sunt supuse.
Explicația a venit din urmărirea scheletului intern al celulei, alcătuit din actină și miozină, proteinele responsabile de forma și mișcarea celulară. În capilarele mai largi, actina se concentrează în partea din față a celulei, ajutând-o să înainteze. Pe măsură ce capilarul se îngustează, neutrofilele își reorganizează rapid acest schelet, mutând concentrarea de actină și miozină fosforilată spre partea din spate a celulei, într-un proces dependent de proteina Rho, care coordonează contractilitatea celulară.
Ce se întâmplă când acest mecanism este blocat
Pentru a confirma că exact acest mecanism este responsabil de capacitatea neutrofilelor de a se strecura prin spații înguste, cercetătorii au inhibat ROCK, o enzimă esențială din calea de semnalizare Rho. Rezultatul a fost clar: fără această cale de semnalizare funcțională, neutrofilele s-au oprit din migrare și au blocat efectiv capilarele, exact scenariul pe care celulele reușesc, în mod normal, să îl evite. Reorganizarea coordonată a nucleului și a citoscheletului, arată echipa, este ceea ce permite neutrofilelor să mențină o viteză constantă de migrare prin spații din ce în ce mai restrânse, prevenind ocluzia vasculară și, implicit, deteriorarea țesuturilor din jur.
Limitele studiului
Cercetarea a fost realizată pe capilare artificiale, construite pe cip, alături de observații pe animal viu, dar rămâne de confirmat cât de fidel reproduc aceste sisteme artificiale toată complexitatea rețelei vasculare reale, mai ales în contextul unei infecții active, cu semnale chimice și celule multiple interacționând simultan. De asemenea, echipa a observat că acest tip de adaptare rapidă pare specific neutrofilelor, alte tipuri de leucocite testate nereușind să își regleze la fel de eficient viteza de migrare în funcție de gradul de îngustare a capilarului, o diferență ale cărei cauze exacte rămân de investigat.
Dacă neutrofilele au dezvoltat un mecanism atât de precis pentru a nu bloca vasele de sânge în timp ce se grăbesc să lupte cu o infecție, ce s-ar întâmpla dacă acest „regulator” intern ar putea fi ajustat terapeutic, la nevoie, în bolile în care blocajele vasculare cauzate de celulele imunitare devin ele însele o problemă?
Sursă: Mathieu Deygas, Mathilde Bernard, Pierre Nivoit și colaboratori, sub coordonarea lui Pablo Vargas (Institutul Necker-Enfants Malades) și Matthieu Piel (Institut Curie) — Adaptive motility enables neutrophils to rapidly navigate confined capillaries, Science Immunology, vol. 11, art. eaea1426 (2026).
Lasă un răspuns