Секретное оружие внутри нас: нанопузырьки газов оказались неуязвимыми защитниками от вирусов, холестерина и рака.
Учёные из Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана совместно с коллегами из Австралийского национального университета совершили открытие, которое может перевернуть представления о работе иммунной системы человека. Они предложили новую модель защитной системы организма, в основе которой лежат крошечные нанопузырьки газов, формирующиеся прямо на поверхности клеток. Согласно их гипотезе, в роли неутомимых охранников выступают пузырьки углекислого газа, азота и кислорода размером от 2 до 40 нанометров (в тысячи раз тоньше человеческого волоса), расположенные в гликокаликсе — защитном «сладком» слое на поверхности клеток.
Когда мы дышим, кислород и азот попадают в организм в виде крошечных стабильных пузырьков, а углекислый газ, который клетки производят во время работы, тоже превращается в такие же «шарики». Эти нанопузырьки представляют собой настоящие миниатюрные хранилища, которые содержат в себе энергию и активные вещества. В момент опасности — атаки вируса, накопления «плохого» холестерина или появления опухолевой клетки — пузырьки схлопываются, и высвобождаемая при этом колоссальная энергия буквально «разрывает» патоген на части, уничтожая его. Кроме того, эта энергия запускает ряд ключевых биохимических реакций, обеспечивающих нормальный обмен веществ в клетке.
Раньше учёные считали гликокаликс пассивной структурой — чем-то вроде инертной «щетинки» на поверхности клетки. Работа российских исследователей впервые показала, что это динамичная, самоорганизующаяся и «умная» среда, внутренняя структура которой контролирует транспорт веществ. При недостатке таких нанопузырьков могут развиваться различные заболевания, от вирусных инфекций до атеросклероза. Понимание этих механизмов потенциально открывает путь к созданию «умных лекарств», которые смогут влиять на структуру гликокаликса и через него — на свойства защитных нанопузырьков. Эксперты, однако, отмечают, что для того, чтобы эта концепция легла в основу фармацевтических технологий, необходимы дополнительные биомедицинские доказательства и доклинические исследования.
