A DNS mint kamikaze-fegyver

Ha a sejtmagban alaposan összecsomagolva található DNS-üket az immunrendszer első védelmi vonalát képező neutrofil sejtek kibontják, abból hatalmas háló képződhet, írja a neutrofil extracelluláris trap/NET, azaz neutrofil extracelluláris csapda jelenségéről beszámoló cikkében, a New Scientistben Clare Wilson (a NET betűszó maga is háló jelentéssel bír). A DNS-ből és a kromatinfehérjékből álló háló 10-15-ször nagyobb helyet foglal el, mint az eredeti sejt.

A NET a neutrofilek egyedülálló sejthalál-formája következtében alakul ki: a sejtek belső szerkezete úgy olvad fel a patogének jelenlétét közvetítő jelek hatására, hogy a sejtmembrán intakt marad, majd a sejt összehúzódik, és a megnyíló sejtmembránon keresztül a háló addigra elkészült alapanyagát mintegy ráköpi a kórokozóra. A háló a neutrofil sejt különböző toxikus anyagaival: defenzinekkel, proteázokkal, bakteriális sejtfal-rongáló lysozimmel van felszerelve, sőt a kromatin maga is antibakteriális hatású.

E közelmúltban felfedezett módszer, az extracelluláris hálóképzés a neutrofilek végső fegyvere, amivel az immunsejtek akkor élnek, amikor másik két stratégiájuk – a mikrobák bekebelezése és intracelluláris megemésztésük, valamint az antimikrobiális hatású anyagokat tartalmazó vezikulák kórokozókra öntése – már elégtelennek bizonyult.

A háló a kiserek eltömítése és a mikrobák elfogása révén fizikai akadályként is szolgál, és megakadályozza a kórokozók továbbterjedését, valamint azért is jobb módszer, mint a vezikulák kiürítése, mert a hozzá kötődő toxikus anyagok nem szabadulnak ki a sejtek közötti térbe, nem károsítják a szervezet saját szöveteit, hanem célzottan vethetők be.

A csapda a fizikai és kémiai hadviselésen kívül a patogének virulencia-faktorainak semlegesítésére is képes, a neutrofilek használják vírusok, baktériumok, gombák és paraziták ellen egyaránt (Volker Brinkmann és Arturo Zychlinsky: Neutrophil extracellular traps: Is immunity the second function of chromatin?; The Journal of Experimental Medicine).

Ha a háló működésébe hiba csúszik – ha túl sok vagy túl kevés képződik belőle, illetve ha nem a megfelelő helyen vagy időben alakul ki -, abból különböző betegségek fejlődhetnek ki.  Így a cisztikus fibrózisban szenvedők váladékaiban túlzott mennyiségben lévő NET közreműködik a nyálka túlzott viszkozitásának kialakításában, preeclampsia során valószínűleg ilyen neutrofil eredetű háló tömíti el a placentát, ez a felelős a periodontitisz kapcsán jelentkező atherotrombózisokért, egyes autoimmun betegségekben pedig (pl. SLE, colitis ulcerosa) gyakoriak a háló alkotórészei ellen képződő antitestek.

A neutrofilekből képződő hálók a tumoros metasztázisképződésben is részt vehetnek: elképzelhető, hogy az így elfogott tumoros sejtek a helyhez kötés után megtapadnak és osztódásnak indulnak.

Az evolúció során a patogének, pl. a Streptococcusok és a Pneumococcusok ellenlépéseket fejlesztettek ki a neutrofil-háló ellen: felszínükre nukleázokat telepítettek, amik szétroncsolják a háló vázát adó DNS-molekulákat. Az immunsejtek a gombák, így pl. a legyengült immunrendszerű emberek tüdejét fertőző Aspergillus fumigatus ellen is bevetik az extracelluláris hálóképzést, ami ellen a gomba – mint arról a PloS Pathogens című szaklap legutóbbi számának egy tanulmánya beszámol - csúszós cukormáz kifejlesztésével reagál: a gombasejtek felszínén megjelenő galaktózaminogalaktán molekulák lepergetik a rájuk kivetett hálót (Mark J. Lee és munkatársai: The Fungal Exopolysaccharide Galactosaminogalactan Mediates Virulence by Enhancing Resistance to Neutrophil Extracellular Traps).

Kanadai kutatók most e cukormáz ellen fejlesztenek gyógyszert (Natalie C. Bamford és munkatársai: Sph3 is a Glycoside Hydrolase Required for the Biosynthesis of Galactosaminogalactan in Aspergillus fumigatus, The Journal of Biological Chemistry), míg mások (Jonathan Cools-Lartigue és munkatársai: Neutrophil extracellular traps sequester circulating tumor cells and promote metastasis; The Journal of Clinical Investigation) azzal próbálkoznak, hogy a háló feloldódását elősegítő szerek révén csökkentsék az áttétképződést.