Умирающая клетка оставляет «след смерти» — и вирус может им воспользоваться

Когда прикрепленная к ткани клетка запускает программу самоуничтожения, она не исчезает с поверхности бесследно: клетка оставляет под собой тонкий мембранный отпечаток — отметку места, где она находилась

Авторы работы назвали эту структуру FOOD — сокращение от *FOotprint Of Death*, «след смерти». Наблюдая за клетками с помощью трёхмерной микроскопии, они увидели, как плоские остатки мембраны постепенно сворачиваются в отдельные пузырьки диаметром около двух микрометров. Эти пузырьки получили название F-ApoEVs — внеклеточные везикулы, образующиеся из «следа смерти».

Везикулы — это небольшие окружённые мембраной частицы, которые могут переносить белки, липиды и другие молекулы между клетками. Уже было известно, что погибающие клетки распадаются на так называемые апоптотические тельца. F-ApoEVs образуются иначе: не отделяются от выступов клетки, а возникают из материала, оставленного на поверхности при её сокращении.

Этот процесс оказался частым. В исследованных культурах клеток человека и мыши «след смерти» формировали примерно 80–99% клеток, проходивших апоптоз — контролируемую программу клеточной гибели. За четыре часа одна клетка образовывала в среднем около 40 таких везикул.

Формирование следа зависело от белка ROCK1. Во время апоптоза он активируется ферментами-каспазами и заставляет актиновые нити сокращаться. Когда исследователи использовали клетки с формой ROCK1, которую каспазы не могли нормально активировать, клетки хуже отрывались от поверхности, а мембранный след распадался на значительно меньшее число везикул.

На поверхности F-ApoEVs появлялся фосфатидилсерин — липид, который в живой клетке обычно находится на внутренней стороне мембраны. При апоптозе он выходит наружу и становится сигналом «съешь меня» для макрофагов и других клеток-уборщиков. В лабораторных опытах макрофаги захватывали F-ApoEVs, а предварительный контакт с ними усиливал последующее поглощение погибших клеток.

След, вероятно, помогает обозначить место, где требуется уборка.

У этого механизма обнаружилась и другая сторона. В культуре клеток лёгочного эпителия, заражённых вирусом гриппа A H1N1, F-ApoEVs содержали вирусные белки, а внутри некоторых везикул электронная микроскопия выявила целые вирусные частицы. После добавления выделенных F-ApoEVs к незаражённым клеткам в них появлялся вирусный белок, указывающий на передачу инфекции.

Все эти опыты проводились с клетками в лаборатории, причём для заражения использовали высокую вирусную нагрузку. Работа не показывает, насколько заметен такой путь распространения гриппа в живом организме и какую долю инфекции он обеспечивает по сравнению с обычным выходом вируса из клетки.

Клеточная смерть здесь выглядит не как молчаливое исчезновение, а как последняя форма связи. Оставленная мембранная метка помогает живым клеткам навести порядок, но тот же канал может быть использован инфекцией.