Конкурс «Био/Мол/Текст»-2024/2025

Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «Био/Мол/Текст»-2024/2025.

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.

---

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Фагоцитоз — это процесс поглощения фагоцитами (макрофаги, полиморфноядерные нейтрофилы) чужеродных частиц, который был впервые описан русским ученым И.И. Мечниковым в 1882 году. В 1908 году Мечников стал обладателем Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие фагоцитоза. Фагоцитоз — один из основных санационных процессов, которыми располагает иммунная система для элиминации чужеродных частиц (антигенов); он относится к факторам врожденного иммунитета и не является сам по себе специфичным. Однако при участии факторов приобретенного иммунитета, таких как антитела, эффективность фагоцитоза многократно увеличивается. Антитела — это белки, которые вырабатываются В-лимфоцитами в процессе иммунного ответа и могут специфически связываться с антигенами. Все лимфоциты, которые производят одинаковые антитела, являются потомками одного лимфоцита и называются клоном.

Опсонизацией называется фиксация антител на поверхности микроорганизма, например, возбудителя бактериальной или вирусной инфекции. Опсонизация облегчает последующий фагоцитоз патогенов клетками иммунной системы [1]. В совокупности процесс опсонизации и последующего фагоцитоза микроорганизма получил название антителозависимого фагоцитоза и участвует также в противоопухолевом иммунном ответе. На молекулярном уровне этот процесс реализуется за счет рецепторов к Fс-фрагменту антител, которые присутствуют на фагоцитирующих клетках [2], [3]. В настоящее время изучение антителозависимого фагоцитоза является актуальным с целью определения эффективности антитело-опосредованной терапии опухолевых и инфекционных заболеваний [4].

Синегнойная палочка (Pseufomonas aureginosa) — распространенный представитель условно-патогенной микрофлоры, который обладает многообразными факторами патогенной активности и может активироваться в случае снижения иммунной защиты организма. Отличительной ее особенностью является высокая вирулентность и способность вызывать такое тяжелое заболевание нижних дыхательных путей, как деструктивная пневмония, и даже приводить к сепсису [5]. Опсонизирующие антитела к данному возбудителю являются важным фактором защиты организма от данной инфекции, в связи с чем производятся попытки их применения для терапии хронической синегнойной инфекции, например, у пациентов с муковисцидозом [6].

Данное видео последовательно представляет процессы опсонизации и фагоцитоза, которые являются важными факторами защиты организма от опасной синегнойной инфекции. Последняя представлена в виде синей бактерии-беглеца, она пытается уйти от иммунного ответа. Но вождь, который является предшественником всех остальных лимфоцитов, замечает ее и дает команду атаковать. Воинственное племя В-лимфоцитов забрасывает бактерию специфическими антителами, лишая ее таким образом возможности передвигаться. После того, как процесс опсонизации завершен, появляется макрофаг в роли шерифа и арестовывает синегнойную палочку, а затем поглощает и переваривает ее, приводя таким образом в исполнение постановление иммунной системы по поимке опасного преступника. Несмотря на то, что лимфоциты и макрофаги являются представителями разных видов иммунного ответа (приобретенного и врожденного, соответственно), они объединяются в борьбе против общего врага — высокопатогенной синегнойной палочки.

Видео создано при помощи программ искусственного интеллекта (Шедеврум, Кандинский, Dzine, Runway, Pika).

Литература

1. Fernanda Ana-Sosa-Batiz, Hillary Vanderven, Sinthujan Jegaskanda, Angus Johnston, Steven Rockman, et. al.. (2016). Influenza-Specific Antibody-Dependent Phagocytosis. PLoS ONE. 11, e0154461;
2. Yongchang Shi, Yonglian Sun, Akiko Seki, Sascha Rutz, James T. Koerber, Jianyong Wang. (2024). A real-time antibody-dependent cellular phagocytosis assay by live cell imaging. Journal of Immunological Methods. 531, 113715;
3. Lawrence J. Dooling, Jason C. Andrechak, Brandon H. Hayes, Siddhant Kadu, William Zhang, et. al.. (2023). Cooperative phagocytosis of solid tumours by macrophages triggers durable anti-tumour responses. Nat. Biomed. Eng. 7, 1081-1096;
4. Lynn Kamen, Benjamin Ordonia, Srividya Myneni, Shan Chung. (2022). Method for Measurement of Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis. Methods in Molecular Biology. 305-312;
5. Matthew Pollack. (1984). The Virulence of Pseudomonas aeruginosa. Clinical Infectious Diseases. 6, S617-S626;
6. Kim Thomsen, Lars Christophersen, Peter Østrup Jensen, Thomas Bjarnsholt, Claus Moser, Niels Høiby. (2016). Anti-Pseudomonas aeruginosaIgY antibodies promote bacterial opsonization and augment the phagocytic activity of polymorphonuclear neutrophils. Human Vaccines & Immunotherapeutics. 1-10.