Wie erkennen Immunzellen Infektionen?

Forscher der McGill University haben herausgefunden, wie Immunzellen fremde Antigene identifizieren können.
Die Frage "Wie können Immunzellen Infektionen erkennen?" wurde vom Team mit Computersimulationen untersucht.
Paul François, Physikprofessor an der McGill University, sagte, dass "das Aussortieren von Fremdproteinen für die Immunzellen wie die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen ist - wo die Nadel sehr wie ein Strohhalm aussieht und wo einige Strohhalme auch sehr wie eine Nadel aussehen können. "
Weiteres Verständnis Die Funktionsweise von Immunzellen könnte wertvolle Erkenntnisse darüber liefern, wie sich Immunerkrankungen entwickelnvon AIDS bis zu Autoimmunerkrankungen.
Frühere Forschung, veröffentlicht in Naturimmunologie Forscher aus den USA deuteten an, dass sich die T-Zellen des Immunsystems ähnlich wie Bienen verhalten, wenn sie die Reaktion auf Krankheitserreger und Impfstoffe koordinieren - sie teilen wichtige Informationen auf die gleiche Weise.
Diese Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Physische ÜberprüfungsschreibenDazu wurden Computermodelle verwendet, um herauszufinden, welche Lösungen das Immunsystem verwendet, um fremde Antigene zu identifizieren (die Infektionen verursachen können).
Es gibt Hunderte von "Selbstantigenen", die sich auf der Oberfläche von Zellen befinden, es war nie klar, wie das Immunsystem Selbst-Antigene von fremden Antigenen unterscheidet.
Eine überraschend einfache Lösung, verbunden mit der biochemischen Anpassung, wurde durch Computersimulationen erhalten. Die biochemische Anpassung ist ein Mechanismus, mit dem ein Organismus verschiedene Umweltbedingungen bewältigen kann.

Die Forscher verwendeten einen Computeralgorithmus - entworfen von der François-Forschungsgruppe, basierend auf der Theorie der darwinistischen Evolution. Biochemische Netzwerke wurden mit zufälligen mathematischen Modellen erstellt, die dann mit vordefinierten Eigenschaften des menschlichen Immunsystems verglichen wurden.
Die Netzwerke, die am besten den vordefinierten Eigenschaften entsprachen, wurden wiederholt dupliziert und mutiert, bis die Netzwerke nahezu perfekt waren.
François sagte:

"Unser Ansatz bietet einen einfacheren theoretischen Rahmen und ein besseres Verständnis dessen, was passiert, wenn Immunzellen den" Heuhaufen "sortieren, um fremde Antigene zu entdecken und die Immunantwort auszulösen. Unser Modell hat viele Ähnlichkeiten mit echten Immunnetzwerken. "

Schluss damit:

"Auffallend ist, dass die einfachste weiterentwickelte Lösung, die wir gefunden haben, sowohl ähnliche Merkmale als auch einige blinde Flecken von echten Immunzellen hat, die wir in einer früheren gemeinsamen Studie mit den Gruppen von Grégoire Altan-Bonnet (Memorial Sloane Kettering, New York), Eric Siggia ( Rockefeller University, New York) und Massimo Vergassola (Pasteur Institute, Paris). "

Die Forschung zeigt eine eingehende Analogie zwischen Immunerkennung und biochemischer Anpassung.

Antwort des Immunsystems auf eine Infektion

Wie HIV in der Lage ist, Immunzellen zu schwächen, wurde von Wissenschaftlern des Massachusetts General Hospital in Boston, USA, entdeckt. Wenn sich HIV in den Immunzellen des Blutes ansammelt, zielen T-Zellen auf das Virus ab, fangen aber an, zu viel von einem Rezeptormolekül zu produzieren, das sie schließlich schwächt.
Geschrieben von Joseph Nordqvist