นักวิจัยเผยภาพเคลื่อนไหวขณะระบบภูมิคุ้มกันฆ่าแบคทีเรีย

เพื่อที่จะฆ่าแบคทีเรียในกระแสเลือด ระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายของเราจะทำให้แบคทีเรียเกิด “รู” บนเซลล์และตายในที่สุด

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ทำได้แค่จับภาพนิ่งซากแบคทีเรียที่มีรูพรุนทั่วทั้งเซลล์ โดยแต่ละรูเกิดจากน้ำมือของระบบภูมิคุ้มกันจะมีขนาดประมาณ 10 นาโนเมตร

กระบวนการเกิดรู (Holes Forming)

รูที่พบบนผิวเซลล์แบคทีเรียเกิดจากเยื่อ Membrane ของแบคทีเรียถูกโจมตีโดยภูมิคุ้มกัน

โดยเซลล์ภูมิคุ้มกันจะสำเนาโปรตีนถึง 18 แบบสำหรับใช้ในการเปิดหลุมบนผิวแบคทีเรีย หาก 1 ใน 18 สำเนาสามารถเจาะผิวแบคทีเรียได้เมื่อไหร่ อีก 17 สำเนาที่เหลือจะรีบกรูเข้าเหมือนสว่านที่เปลี่ยนหัวหลาย ๆ แบบอย่างรวดเร็ว เพื่อหวังทะลวงให้แบคทีเรียตายในที่สุด

ศาสตราจารย์ Bart Hoogenboom หนึ่งในนักวิจัยกล่าวว่า

กระบวนการทะลวงด้วยโปรตีนทั้ง 18 สำเนาดังกล่าวถือว่าเป็นระบบตรวจสอบเซลล์สุขภาพดี (healthy cells) ของร่างกายไปในตัว ไม่ใช่ฆ่าดะไปทั่ว

ถ้าสำเนาโปรตีนทั้ง 18 แบบไม่สามารถทะลวงเซลล์ในร่างกายได้ เซลล์นั้นจะไม่ได้รับความเสียหาย หรือถูกกำจัด

ถ่ายภาพเคลื่อนไหวได้อย่างไร

สำหรับวิธีการถ่ายภาพเคลื่อนไหวในระดับนาโนเมตรนั้น ภาพที่ได้จะมี Frame Rate ประมาณ 1 ภาพต่อ 1 วินาที ใช้เครื่องมือที่เรียกว่า “กล้องจุลทรรศน์ Atomic Force“

เป็นกล้องที่ใช้เข็มขนาดเล็กและบางมาก (Ultrafine Neddle) ในการลูบสัมผัสโมเลกุลบนพื้นผิว เหมือนกับที่ผู้พิการทางสายตาใช้มือสัมผัสตัวอักษรเบลล์ สแกนพื้นผิวกลับไปมา เพื่อตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของพื้นผิว จนเรารู้กระบวนการได้ว่าระบบภูมิคุ้มกันกำลังฆ่าแบคทีเรียได้อย่างไร

Source:

[1] : Filming how our immune system kill bacteria, phys.org, 2019
[2] : Single-molecule kinetics of pore assembly by the membrane attack complex, NATURE ,2019