Como parte de nossas defesas imunológicas, as células T citotóxicas – ou células T assassinas – procuram e destroem células infectadas ou cancerosas. Esse processo é essencial para a defesa do organismo contra doenças.
Essas células imunes especializadas estão armadas com grânulos líticos contendo dois componentes-chave para o ataque imunológico:perforina (proteínas que perfuram as células-alvo) e granzimas (que obtêm acesso por meio desses orifícios e, por fim, matam as células causadoras de doenças).

As células T se aninham nas células doentes e formam uma junção íntima entre as duas, chamada de "sinapse imunológica citotóxica".

Uma equipe de pesquisa do EMBL Australia Node da UNSW Sydney em Ciência de Moléculas Únicas na Escola de Ciências Biomédicas descobriu que as forças mecânicas geradas pelas células T influenciam a eficácia com que a perforina pode perfurar as membranas das células tumorais. Em um artigo publicado hoje na Developmental Cell , eles descrevem as interações celulares e a integração de forças na parte frontal e traseira da célula.

Os pesquisadores detectaram forças físicas dentro das células T que impulsionam os grânulos líticos em direção à sinapse imunológica onde suas cargas são liberadas. Essas forças também permitem que as células T se agarrem a regiões da membrana da célula cancerosa, onde as membranas das células imunes e alvo são puxadas e manipuladas.

"Foi muito emocionante descobrir que, além de sua tensão mecânica e configuração bioquímica, a forma da membrana da célula-alvo desempenha um papel importante na morte de células cancerígenas mediadas por células T", disse o Dr. Daryan Kempe, da UNSW Medicine &Health, que co-liderou a pesquisa.

Ao esticar e dobrar as membranas das células tumorais em uma determinada direção, as células T facilitaram a penetração da perforina, mas apenas se as membranas fossem dobradas na direção certa.

Viés para membranas celulares curvadas para fora

Usando linhas celulares de melanoma humano, os pesquisadores demonstraram que a perforina perfurava preferencialmente as membranas das células tumorais curvadas para fora, em vez das curvas para dentro. Os autores acham que esse viés garante que a carga útil do assassino seja entregue ao destinatário pretendido e também pode ser outro nível de proteção para as células T contra seu próprio ataque.

"À medida que os grânulos chegam, seu conteúdo será esvaziado nesta região da membrana que é altamente curvada. O fato de haver um viés entre as membranas curvadas positivamente e curvadas negativamente foi completamente inesperado", disse o líder do grupo EMBL Austrália, professor associado Maté Biro. na UNSW Medicine &Health, que foi autor sênior e líder de equipe.

Medindo as propriedades mecânicas das células

Biro disse que a maioria dos experimentos se baseou em ensaios biofísicos delicados com linhas de células cancerígenas e células T isoladas de doadores de sangue e camundongos saudáveis. Eles usaram bombas microfluídicas de alta precisão, micromanipuladores controlados por computador e micropipetas nas quais a pressão pode ser controlada de forma independente.

"Esta técnica realmente nos permite separar todo o processo integrado porque é um método tão controlado. Uma micropipeta pega uma célula T e outra pega uma célula tumoral, e as colocamos em contato em um microscópio."

"Nós criamos imagens de todo o processo citotóxico. Ao mesmo tempo, porque controlamos e conhecemos a pressão exata dentro de cada uma das micropipetas, também podemos medir as propriedades mecânicas das células enquanto elas interagem e se envolvem no processo", disse Biro. .

Este estudo contribui para a compreensão dos mecanismos fundamentais envolvidos em como as células T destroem as células causadoras de doenças ou comprometidas em nossos corpos. Saber que as forças mecânicas também estão em jogo quando os formadores de poros, como a perforina, perfuram as células-alvo também podem ajudar os pesquisadores a investigar como essas proteínas funcionam no nível molecular. + Explorar mais

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