Как делать микроклизмы: Микроклизмы в санатории «Виктория»

Содержание

Микроклизмы в санатории «Виктория»

Одним из первых шагов в лечении большинства заболеваний, особенно хронических, считается очистка организма. Делают ее при помощи специальных кишечных процедур — микроклизм. Однако кроме очистки, микроклизмы справляются и с другими задачами: снимают воспаления, заживляют раны, улучшают кровообращение.


В санатории «Виктория» в Кисловодске вы можете пройти курс микроклизм из отваров целебных трав и растительных масел, которые благотворно воздействуют на здоровье.

Масляные микроклизмы

Их назначают в основном при запорах — для очистки кишечника. Используют вазелиновое, оливковое, подсолнечное или облепиховое масло. Помимо смягчения слизистой прямой кишки, масло поставляет в организм полезные вещества — витамины и микроэлементы, за счет чего достигается общий оздоравливающий эффект.

Еще одна особенность — масляные микроклизмы назначают, если запрещены классические очистительные клизмы.

Деликатное воздействие подогретого масла — то что нужно при наличии травм, язв и других поражений слизистой.

Показания

  • Хронические запоры.
  • Метеоризм.
  • Воспалительные процессы в толстой кишке.
  • Подготовка к хирургическому вмешательству на органах пищеварительной системы и послеоперационный период.
  • Период после родов.

Противопоказания

  • Кровотечения из органов ЖКТ.
  • Онкология или выпадение прямой кишки.
  • Язвы толстого кишечника и заднего прохода.

Травяные микроклизмы

Целебные настои лекарственных трав — ромашки, полыни, лаврового листа, алоэ, лопуха и др. — оказывают мягкое противовоспалительное, успокаивающее, антисептическое и обезболивающее воздействие на слизистую кишечника. За счет этого запускаются процессы регенерации, выходят шлаки вместе с каловыми массами, организм очищается от всех вредных веществ и токсинов.

Процедура благотворно сказывается на всем организме: улучшается состояние кожи, уходят боли в области живота, повышается настроение.

Показания

  • Геморрой любой стадии/формы.
  • Патологии и воспаления на слизистой кишечника, желудка, прямой кишки.
  • Метеоризм.
  • Нарушения менструального цикла.
  • Дерматологические проблемы.
  • Заболевания органов опорно-двигательного аппарата.
  • Снижение защитных функций организма.

Противопоказания

  • Опухоли органов ЖКТ.
  • Острый воспалительный процесс.
  • Повышение температуры тела.
  • Кровотечения.

Как проходит процедура

Несмотря на то, что ректальное введение веществ — сама по себе малоприятная процедура, микроклизма не доставит вам дискомфорта. По сравнению с обычной клизмой в ней намного меньше жидкости/масла (всего 100 мл), поэтому неприятные ощущения в кишечнике после введения раствора отсутствуют.

Настой трав или масло готовят заранее — для этого используют отдельную посуду. Нагревают жидкость до температуры, которая на пару градусов превышает температуру тела, — от 37 до 39 °С.

Медсестра укладывает пациента на кушетку, на левый бок или в коленно-локтевом положении. Поза выбирается в зависимости от состояния здоровья больного, например, людям с заболеваниями суставов трудно встать на колени на кушетке, поэтому они могут просто лежать на левом боку.

В прямую кишку вводится наконечник шприца Жане, смазанный вазелином, и постепенно выдавливается жидкость.

После процедуры пациенту нужно немного полежать, не меняя позу. Примерно через 20-30 минут можно заниматься своими делами или отправиться на другие процедуры по графику.

Как подготовиться к микроклизмам и сколько длится курс

Целью процедуры является терапевтическое воздействие на слизистую прямой кишки, поэтому предварительно нужно провести очистительную клизму, иначе лекарственный раствор может не подействовать. Однако если перед процедурой произошло полноценное естественное опорожнение кишечника, подготовительный этап можно пропустить.

Курс в среднем состоит из 8-12 процедур, проводимых ежедневно. Более детально узнать о длительности лечения микроклизмами с травами или маслом можно у врача, составляющего индивидуальную программу лечения в нашем санатории.

список препаратов и их применение

Микроклизмы от запора – эффективный метод борьбы с нарушением. Способ воздействует непосредственно на очаг возникновения. Сегодня существуют как медикаментозные, так и натуральные растворы для проведения процедуры. Предварительно обязательно требуется проконсультироваться с доктором.

Только в таком случае можно будет быть уверенным, что метод будет абсолютно безопасным и высокорезультативным. При запоре акт дефекации отсутствует на протяжении нескольких суток или же сопровождается сильными болезненными ощущениями и чрезмерным натуживанием. Состояние нуждается в незамедлительном лечении.

Микроклизмы – лучший способ победить недуг.

Микроклизмы действуют быстро и эффективны при запорах

Общая информация о микрокализмах

Микроклизма – обычная клизма, но меньшего объема, который составляет 50-100 мл. Используемые растворы самостоятельно всасываются в кровеносные каналы, но не проникают в печень. Температура вводимой жидкости должна составлять 38-41 градусов.

Существует несколько видов микроклизм. Каждый из них описан в таблице.

ПослабляющаяСпособствует усилению перистальтики кишечного тракта. Обладает послабляющим эффектом. Такая микроклизма может быть солевой или масляной. Для ввода состава обычно применяется резиновый баллон. Микроклизма эффективна даже при длительном присутствии запора
СмягчающаяНазначается, как правило, при повышенном газообразовании и регулярных запорах. Обычно достаточно несколько процедур для получения желаемого эффекта. Такая микроклизма нормализует микрофлору кишечника
ОчищающаяМожет использоваться для профилактики. Направлена на очищение кишечного тракта от токсинов и иных вредных веществ

Вид необходимой микроклизмы определяется в индивидуальном порядке. Для этого нужно посетить доктора для установления окончательного диагноза. Важно выяснить первопричину затруднений при акте дефекации.

Медикаментозные микроклизмы

Чаще всего врачи рекомендуют использовать следующие микроклизмы, которые можно найти в любой ближайшей аптеке:

Микролакс – очень популярное и простое в применении средство

  • Пейдолакс;
  • Микролакс;
  • Нормакол.

Микролакс – лекарство слабительного действия. Препарат размягчает фекальные массы. Средство часто назначают не только для борьбы с запорами, но и в качестве подготовки перед определенными диагностическими исследованиями.

Слабительное действие Микролакса связано с вытеснением молекул воды из фекальных масс. После использования медикамента акт дефекации проходит легко и не сопровождается болевым синдромом. Положительная динамика при запорах возникает уже через полчаса.

Использовать Микролакс могут как взрослые, так и дети. Нередко микроклизма рекомендуется беременным.

Нормакол – лекарство слабительного действия, не провоцирующее раздражение слизистой оболочки кишечного тракта. Микроклизма направлена на усиление перистальтики. После использования препарата фекальные массы увеличиваются в размере и легче покидают организм. Медикамент редко вызывает побочные эффекты.

Норгалакс размягчает кал, оказывая слабительное действие

Микроклизма Норгалакс делает фекальные массы более мягкими. Лекарство помогает вывести из организма токсические вещества. При неправильном использовании возможно обморочное состояние.

Пейдолакс используется только для лечения детей и подростков. Используется не дольше 7 суток. Лекарство не только оказывает послабляющее действие, но и выводит из кишечного тракта вредные вещества.

Домашние микроклизмы

Растворы для микроклизм можно делать в домашних условиях.

Для этого используются продукты питания или растения. При правильном использовании самостоятельно приготовленное лекарство абсолютно безопасно.

Микроклизму можно сделать и в домашних условиях

Клизмы для очищения могут быть приготовлены из:

Для приготовления кофейной клизмы 3 столовые ложки натурального продукта измельчают. Кофе заливают стаканом очищенной воды. Раствор нагревают на медленном огне. Жидкость процеживают и используют по назначению. В теплую воду (30 мл) добавляют немного меда и лимонного сока. После этого раствор тщательно размешивают и используют по назначению.

Для приготовления крахмального раствора берется картофельный крахмал в количестве 7 г. Компонент смешивают с 100 мл очищенной воды. Жидкость постепенно нагревают и добавляют в нее еще 100 мл воды. После остывания используют по назначению.

Использование клизмы с молоком оказывает мягкое действие при запоре

Микроклизмы смягчающие готовят на основе горячего молока. В него добавляют небольшой кусочек сливочного масла.

Вводится раствор после остывания до 38 градусов.

Послабляющие микроклизмы бывают:

Такие клизмы обладают высокой эффективностью. Помогают даже при длительных запорах, но предварительно нужно проконсультироваться с доктором.

При запорах на фоне геморроя, трещин в области анального отверстия и иных схожих нарушений рекомендуется использовать травяные растворы. Для приготовления используются:

  • шалфей;
  • мята;
  • крапива;
  • клизма с ромашкой и т. д.

Эффективными являются также клизмы с отварами разных трав

Все натуральные компоненты могут вызывать аллергию. Предварительно требуется убедиться в ее отсутствии.

Особенности проведения процедуры

Перед проведением процедуры важно подготовить подходящее место – ровную, устойчивую и твердую поверхность. Желательно устелить ее одноразовой клеенкой. Пациент должен лечь набок.

Нужно принять позу эмбриона – подогнуть ноги к груди. Одной рукой пациент должен раздвинуть ягодицы. После этого следует аккуратно вращательными движениями ввести предварительно смазанный катетер.

К катетеру присоединяют специальный шприц. Предварительно его тщательно стерилизуют. В кишечный тракт вводится лечебный раствор. При проведении процедуры нельзя спешить и делать резкие движения. В ином случае можно навредить себе.

Очень важно соблюдать все правила при выполнении процедуры

После введения лекарства шприц отсоединяют и набирают воздух, после чего снова подключают систему. Это необходимо для того, чтобы протолкнуть остатки медикамента. Не следует вводить инструмент слишком глубоко в анальное отверстие. Достаточно 5 см.

После проведения процедуры пациент должен находиться некоторое время в горизонтальном положении. Желательно выполнять процедуру перед сном.

Особенности лечения запора у детей

Микроклизмы для кишечника часто назначают детям. Небольшое количество лекарственного средства не доставляет ребенку никакого дискомфорта. Процедура, как правило, не вызывает страх у малышей.

Перед проведением процедуры требуется тщательно очищать все инструменты и руки. Желательно надевать одноразовые перчатки. Предварительно необходимо проконсультироваться с доктором. Самолечение в таком случае недопустимо.

На наконечнике есть специальная отметка. Дальше черты не вводят инструмент ребенку младше двух лет. Положительный эффект у детей наступает обычно через 10-20 минут.

Об особенностях микроклизмы Миролакс вы сможете узнать из этого видео:

Противопоказания

Микроклизмы рекомендуются не всегда. Процедура имеет ряд противопоказаний. К ним врачи относят:

  • острую форму воспалительных процессов;
  • увеличенные показатели температуры тела;
  • сильный упадок сил;
  • повреждения слизистой оболочки толстого кишечника;
  • недавнее перенесение хирургического вмешательства на ЖКТ;
  • злокачественные новообразования в кишечном тракте;
  • сердечно-сосудистые заболевания.

При раке кишечника делать клизмы нельзя

При наличии противопоказаний микроклизмы категорически запрещены. Требуется подобрать иной способ борьбы с запорами. Самостоятельный подбор лекарства обернется побочными эффектами. Обязательно нужно посетить заранее врача.

Микроклизмы, устраняющие запор

Мини-клизма от запора является быстрым и эффективным методом решения неприятной проблемы. Препарат оказывает воздействие в отделе прямой кишки и отчасти – в сигмовидной. Активные компоненты микроклизм способствуют увеличению объема каловых масс и оказанию размягчающего действия.

Могут быть использованы следующие микроклизмы при запорах:

  • Лекарство, в состав которого входит натрия докузата – Норгалакс.
  • Лекарство, которое содержит глицерол – Пейдолакс.
  • Препарат, в состав которого входит натрия лаурилсульфоацитат и сорбитола – Микролакс.

Микролакс

Микролакс является безрецептурным лекарственным препаратом из группы слабительных средств, способствующих размягчению каловых масс. Данное лекарство предназначено для терапии запоров, а также используется во время подготовки к эндоскопическим и рентгенологическим исследованиям.

В состав средства входят:

  • Цитрат натрия, способствующий вытеснению молекул воды, которые входят в состав каловых масс.
  • Сорбитол, усиливающий слабительное воздействие, стимулируя приток жидкости в кишечник.
  • Повышение объема жидкости оказывает размягчающее воздействие и значительно облегчает процесс дефекации.
  • Слабительное воздействие развивается спустя 10–15 минут после применения лекарства.
  • Дозировка для взрослых пациентов и детей старше трехлетнего возраста составляет 5 мл препарата, при этом наконечник должен быть введен в анальное отверстие полностью; для новорожденных – дозировка та же, но введение наконечника должно быть осуществлено только наполовину.

Препарат может быть использован беременными и кормящими мамами.

Среди возможных побочных эффектов отмечают ощущение жжения в месте введения средства и реакции индивидуальной непереносимости веществ препарата.

Нормакол

Фамакологическое воздействие Нормакола наблюдается спустя 15–30 минут.

Показаниями к использованию является симптоматическая терапия запоров и подготовка к диагностическим исследованиям.

  • При симптоматическом лечении требуется однократное введение микроклизмы за 15–25 минут до процесса дефекации.
  • При диагностических обследованиях – однократное использование препарата накануне перед сном и однократное применением с утра.

Максимальная суточная дозировка не должна превышать 1 флакон с микроклизмой.

Препарат обладает хорошей переносимостью. В редких случаях отмечали развитие нарушения водно-электролитного баланса, а также аллергические реакции.

Норгалакс

Данное лекарство может быть использовано в ходе симптоматического лечения периодических запоров, а также в ходе проведения подготовки к различным диагностическим обследованиям прямой кишки.

Длительность курса использования, а также точную дозировку подбирают для каждого пациента индивидуально. Как правило, взрослым назначают 1 дозу лекарства раз в сутки. В том случае, если применение Норгалакса не оказывает должного лечебного эффекта, требуется консультация врача.

Применение Норгалакса в период вынашивания ребенка и грудного вскармливания возможно только по назначению.

Возможно развитие таких побочных эффектов, как:

  • Нарушение моторики кишечника и стула.
  • Аллергические реакции: кожная сыпь, крапивница, зуд.
  • Длительное использование данного средства может стать причиной развития ректальных кровотечений, болевого синдрома и чувства жжения в области анального отверстия. Помимо этого, повышается риск развития гипокалиемии.

Пероральный прием препарата может спровоцировать гепатотоксическое воздействие активного вещества.

Применение данного препарата противопоказано при язвенном колите, непереносимости активного или вспомогательных веществ, ректальных кровотечениях, кишечной непроходимости, болевом синдроме и жжении в области анального отверстия.

При сочетании с некоторыми лекарствами, Норгалакс может увеличивать абсорбцию других лекарственных препаратов.

Не рекомендовано одновременное использование Норгалакса с препаратами, способствующими оказанию гепатотоксического воздействия.

Для самостоятельного приготовления микроклизмы могут быть использованы такие компоненты, как отвары и свежевыжатые соки растений, способствующие оказанию бактерицидного, слабительного, кровоостанавливающего и противовоспалительного действия. Помимо отваров растений, могут быть использованы полынь, ромашка, облепиховое масло.

Перед тем как применять микроклизмы при запорах, следует проконсультироваться с врачом и выяснить причину развития проблемы. В ряде случаев, помимо микроклизм, может потребоваться дополнительное использование прокинетиков (Церукала), спазмолитиков (Дротаверин) или препаратов желчных кислот (Аллохол).

Микроклизмы при запорах

Микроклизмы от запора – универсальный способ облегчения выхода скопившихся каловых масс, подходящий детям и взрослым. Несмотря на то, что при проведении мини клизмирования вводится небольшое количество раствора, процедура отличается высокой эффективностью и позволяет быстро вывести даже сухой, плотный кал.

Микроклизма – это введение в прямую кишку воды или лечебного раствора. Количество жидкости, необходимой для клизмирования в этом случае, составляет от 50 до трехсот миллилитров. И это основное преимущество мини клизм, так как введение такого объема жидкости можно осуществить спринцовкой, и чаще всего без помощи посторонних лиц.

Микроклизмы назначаются врачами при разных заболеваниях и для того чтобы достичь терапевтического эффекта от их применения нужно соблюсти определенный курс лечения. Для лечения запоров миниклизмирование используется, когда констипация сопровождается:

  • Болями при продвижении каловых масс по кишечнику.
  • Повышенным метеоризмом.
  • Образованием сухих, плотных фекалий.
  • Геморроем.

Желательно чтобы курсовое использование мини клизм при запорах прописал врач. Это связано с тем, что при некоторых заболеваниях работа кишечника стабилизируется только при выборе комплексной терапии на основании проведенного обследования.

Микроклизмы по своему назначению бывают разных видов:

  • Смягчающие.
  • Послабляющие.
  • Очищающие.
  • Эмульсионные.
  • Лечебные. В качестве основы для мини клизм с лечебным эффектом берутся компоненты, обладающие противовоспалительными, регенерирующими или кровоостанавливающими свойствами.

При запорах в большинстве случаев используются первые три вида микроклизм. У данного способа облегчения дефекации есть немало преимуществ.

Самое главное это быстрый эффект, позволяющий буквально в течение получаса освободить кишечник от доставляющих выраженные дискомфортные ощущения фекалий.

Микроклизма действует на местном уровне, то есть не происходит впитывания лекарственных веществ в общий кровоток и значит, препараты не влияют на функционирование внутренних органов.

В домашних условиях могут использовать как аптечные варианты микроклизм, так и самостоятельно приготовленные растворы, обладающие расслабляющим кишечник свойством.

Аптечные микроклизмы

Мини клизмы при запорах, приобрести которые можно в аптеке, содержат лекарственное вещество с расслабляющим кишечник механизмом действия. Их использование удобно – нет необходимости разводить раствор и использовать спринцовку, медикамент помещен в упаковку, оснащенную наконечником, с его помощь лекарство и вводится в прямую кишку.

Самые известные аптечные микроклизмы, которые можно использовать при запорах, Микролакс, Нормакол, Норгалакс.

Микролакс

Препарат Микролакс содержит цитрат натрия, сорбитол и натрия лаурилсульфоацетат. Под воздействием этих компонентов усиливается приток жидкости в просвет кишечника, вытесняются из каловых масс молекулы воды, и происходит их разжижение. После постановки микроклизмы проходит от 5 и до 15 минут до опорожнения кишечника.

Микролакс подходит для устранения запора в любом возрасте, в том числе и у новорожденных детей и беременных женщин. При постановке мини клизмы ребенку до трех лет наконечник вводится только наполовину и доза лекарства должна быть не больше 5 мл.

Из побочных реакций отмечается незначительное жжение, которое быстро проходит. Не используют Микролакс только в одном случае – при развитии аллергических реакций.

Нормакол

Данный препарат содержит гипертонический раствор и оказывает на кишечник осмотическое воздействие. Усиление перистальтики происходит за счет усиления поступления воды в кишечник, под влиянием чего он растягивается, и каловые массы без труда выходят наружу.

Слабительное действие после постановки Нормакола наступает через 15-30 минут. В сутки можно вводить один флакон препарата.

Противопоказания к введению Нормакола – детский возраст до трех лет, беременные женщины должны использовать мини клизму в домашних условиях только после консультации с врачом.

Нормакол в большинстве случаев переносится хорошо, но у части людей наблюдались симптомы нарушения водно-электролитного баланса и реакции непереносимости.

Норгалакс

Миниклизма в качестве основы содержит докузат натрия – препарат, способствующий устранению натяжения жидкости на поверхности фекалий и размягчающий их. Слабительное действие развивается спустя 5-20 минут после введения геля в прямую кишку.

В сутки при лечении запоров требуется только одна разовая доза Норгалакса. Препарат не используют до достижения 15 лет, получить консультацию врача перед использованием данной микроклизмы нужно беременным и кормящим грудью женщинам.

Мини клизмы на основе народных рецептов

В домашних условиях не составит труда приготовить растворы для миниклизмы для устранения запоров. Самостоятельно можно делать очищающие, смягчающие, послабляющие виды мини клизмирования.

В качестве основы для раствора используются продукты питания, аптечные препараты, травы.

При заболеваниях прямой кишки – геморрое, трещинах, можно подобрать такой вариант лечебного раствора, который будет не только облегчать дефекацию, но и одновременно снимать воспаление и способствовать заживления.

Очищающие клизмы

Очищающие по своим свойствам мини клизмы применяют, когда запор сопровождается метеоризмом, болями по ходу кишечника. К данным видам клизм относят:

  • Кофейные. Готовится раствор из трех ложек натурального кофе, которые нужно предварительно измолоть. Кофейный порошок заливается стаканом дистиллированной воды и ставится на медленный огонь на 5 минут, затем мощность плиты прибавляется, и раствор кипятится еще 10 минут. После остывания раствор фильтруется и может использоваться. Кофейные клизмы хорошо выводят шлаки и также положительно влияют на работу желчного пузыря.
  • Медовые. Раствор готовится из 20 мл кипяченой воды с добавлением в нее по ложечки сока лимона и разжиженного меда. После тщательного размешивания раствор может использоваться.
  • Крахмальные. В качестве основы берется обычный картофельный крахмал, заменить его можно рисовым, пшеничным, кукурузным. Пять грамм сухого крахмала разводят половиной стакана дистиллированной воды, кастрюльку ставят на плиту и при медленном кипячении постепенно доливают в раствор еще половину стакана воды. После остывания крахмальный раствор можно использовать.

При хронических запорах в домашних условиях для миниклизмирования рекомендуется использовать растворы, оказывающие послабляющее действие. В качестве основы для их приготовления берется соляной раствор или масла.

  • Соляной раствор очень просто готовится из порошка магния сульфата. Для приготовления нужно взять ложку сухого порошка и развести его в стакане теплой кипяченой воды, после полного растворения раствор используется для введения в прямую кишку.
  • Масляные клизмы готовятся из оливкового, миндального, персикового или обычного растительного масла. На одну процедуру требуется от 50 до 100 мл подогретого до 40 градусов масла, клизма начинает действовать спустя 8 часов, поэтому ее рекомендуется ставить на ночь. Миниклизмы с маслом при запоре готовятся и из 100 мл воды, в которую добавляется две-три ложки аптечного глицерина, жидкого вазелина или растительного масла. Такой раствор начинает действовать быстрее, так как больше обладает послабляющими свойствами.

Смягчающие

Если запоры сопровождаются выделением сухого кала, то можно провести курс из 2-3 процедур смягчающих миниклизм. Раствор для них готовится по следующему рецепту:

  • Необходимо подогреть стакан цельного молока.
  • В горячее молоко добавляется 20 грамм масла сливочного.
  • После растворения масла нужно дождаться, чтобы молоко остыло до 40 градусов, и ввести его в прямую кишку.
  • После клизмирования необходимо спокойно полежать около 15 минут.

Микроклизмы с молоком делают на ночь, их курсовое использование стабилизирует микрофлору кишечника. К молоку с маслом можно для усиления послабляющего эффекта добавить щепотку соли. Тем, кто в анамнезе имеет заболевания желчного пузыря, вместо соли лучше добавить отвар полыни, он улучшает желчеотделение.

Микроклизмы с отварами трав

При геморрое, раздражении, трещинах анального отверстия, возникающих на фоне запора, мини клизмы можно делать с отварами трав. Чаще всего в качестве основы берутся цветки ромашки, шалфей, тысячелистник, мята, кора дуба. Для приготовления стакана раствора требуется ложку сухой травы заварить кипятком, настоять и процедить.

При самостоятельной постановке микроклизм дома необходимо учитывать все правила процедуры. Это не только усилит эффективность лечения, но и предотвратит нежелательные последствия.

Правила постановки микроклизм

Мини клизма в домашних условиях делается при помощи резиновой спринцовки достаточного объема или при помощи шприца Жане, для которого нужно подобрать специальный наконечник. Детям мини клизмы безопаснее делать маленький спринцовкой с мягким наконечником. Процедура микроклизмирования проводится с соблюдением следующих правил:

  • Спринцовка и шприц Жане предварительно должны быть прокипячены в воде не менее 5 минут.
  • Температура раствора должна быть 37-38 градусов, для масляных клизм допускается введение раствора в 40 градусов.
  • Наконечник предварительно смазывается вазелином или растительным маслом.
  • Непосредственно перед процедурой нужно лечь на левый бок. Такое положение тела способствует лучшему распределению воды по кишечнику при запорах.
  • Наконечник вводится вращательными движениями.
  • Постепенно вливается лечебный раствор. Если используется спринцовка, то вводить жидкость нужно толчками. При использовании шприца делают паузы в несколько секунд после введения 20-30 мл раствора.
  • После клизмирования лучше полежать на животе не менее 15 минут.
  • Мини клизмы при запоре с очищающим и смягчающим эффектом делают утром после завтрака. Масляные клизмы делают вечером.

Необходимо помнить о том, что курсовое использование мини клизм должен назначить врач. Постоянное клизмирование при запорах приведет к ухудшению проблемы, так как для восстановления работы кишечника требуется системное воздействие.

Миниклизмирование считается эффективным способом нормализации опорожнения кишечника при остром запоре. Не смотря на кажущуюся простоту действия препаратов на местном уровне мини клизмы не делают при:

  • Наличии выраженных, болезненных трещин и ран в области прямой кишки.
  • Температуре тела выше 37 градусов.
  • Острых болях и коликах в животе.
  • Опухолях и новообразованиях в прямой кишке.
  • Кровотечениях.
  • Сердечно-сосудистых патологиях.

Временным противопоказанием для клизмирования считаются недавно проведенные полостные операции. Самостоятельно приготовленные растворы для микроклизм не используют до достижения ребенка возраста 5 лет и в период беременности. Особую осторожность следует проявлять при постановки мини клизм лицам преклонного возраста, особенно, если они страдают от повышенного АД.

При наличии хронических заболеваний ЖКТ перед проведением микроклизмирования желательно получить консультацию врача.

Мини клизма – быстрый способ облегчения дефекации, не приводящий к дискомфортным ощущениям. Но всегда нужно помнить о том, что клизма при запорах – экстренный способ устранения констипации, к которому прибегать слишком часто не стоит.

Микроклизма – маленький объем, большая польза!

Одним из наиболее популярных методов борьбы с хронической, а иногда и острой, задержкой кала среди пациентов всех возрастов являются микроклизмы.

Именно поэтому фармацевтическая промышленность разработала немало средств этой категории, но чаще всего люди прибегают не к ним, а используют микроклизмы от запора домашнего приготовления.

Чем же отличаются аптечные варианты от разработанных народной медициной, на чьей стороне больше преимуществ и что предпочесть – будем разбираться в этой статье.

Показания и противопоказания к микроклизмам

Наиболее частым основанием для назначения больному микроклизмы являются хронические запоры. Однако не редки случаи и острых задержек стула, при которых доктора также отдавали предпочтение именно этому средству на основании того, что оно высокоэффективно и не имеет серьёзных побочных эффектов. Но в некоторых случаях от применения лучше отказаться, а именно:

  • если плохое общее самочувствие – повышенная температура, тошнота, рвота, острая сердечная недостаточность и т.д.;
  • при воспалительных процессах, локализованных в прямой кишке;
  • при обострении геморроя, если наблюдается обильное кровотечение из анального отверстия либо выпадение узлов;
  • при наличии опухолевидного новообразования в кишечнике;
  • во время реабилитационного периода после проведения оперативного вмешательства в брюшной полости;
  • при деструктивных патологиях – наличие язв, трещин прямой кишки и др.

Даже если нет противопоказаний, для исключения побочных эффектов желательна консультация терапевта или проктолога. Самолечение может причинить вред здоровью!

Аптечные микроклизмы

Преимущества

Можно долго рассуждать о том, что лекарственные препараты содержат массу «химии» и очень вредны для нашего организма. О том, что только используя средство собственного производства, можно быть уверенным в его безвредности. Но поспорить с тем, что их применение гораздо удобнее и имеет ряд преимуществ невозможно. Какие же положительные свойства имеют данные лекарственные средства:

  • основным достоинством представителей данной группы средств является отсутствие необходимости подбирать разовую дозу – производитель высчитал её за вас, в упаковке ровно столько, сколько необходимо для оного использования;
  • нет необходимости прибегать к дезинфекции – просто отрывается наконечник и можно пользоваться;
  • не нужно каких-либо дополнительных приспособлений для процедуры;
  • данные медпрепараты не способны вызывать привыкание, синдром «ленивого» кишечника не развивается.

Основные представители микроклизм

Микролакс

Наибольшую популярность на аптечном рынке сейчас удерживает Микролакс.

Его основным преимуществом является разрешенное использование данного слабительного для борьбы с запорами у пациентов всех возрастных групп – даже у грудничков.

Большим плюсом также является то, что Микролакс от запора способен вызвать опорожнение уже через 10-15 минут после введения. Помимо этого он очень удобен и прост в применении.

Действующие компоненты данного средства – это лаурилсульфоацетат натрия, цитрат натрия и раствор сорбитола. Именно они помогают размягчить каловые массы, максимально облегчая их прохождения по кишечнику, и оказывают мягкое слабительное действие.

Также благодаря такому составу препарат вызывает приток жидкости в просвет кишечника, что способствует разжижению кала.

Единственным побочным эффектом может стать аллергия при непереносимости любого из входящих в состав вещества – в данном случае применение стоит прекратить.

Микролакс можно использовать не только грудничкам, но и кормящим и беременным женщинам. Однако в терапии детей наконечник нужно вводить на ½ длины и использовать только половину всего раствора.

Пейдолакс

Выпускается в двух вариантах:

  1. Для взрослых. Содержит 7,5 миллилитров раствора глицерина, который, смазывая стенки кишечника, обволакивает их и помогает беспрепятственной и быстрой эвакуации кала.
  2. Детский Пейдолакс содержит меньшую дозировку веществ и разрешен к применению с 2 летнего возраста. Нежелательно частое использование.

Нормакол

Выпускается в двух вариациях: для детей – 60 мл во флаконе, для взрослых 130 мл. Превышать рекомендованную дозу (1 флакон в сутки) нельзя!

Действующее вещество – это объединение ди- и мононатриевых фосфатов, которые образуют гипертонический раствор. Благодаря этому в просвет кишечника активно поступает жидкость, увеличивая объем и рыхлость кала. Чаще всего опорожнение наступает уже через 10-20 минут после использования.

Данная микроклизма не рекомендована для частого применения, так как способна нарушать водно-электролитный баланс организма, приводить к гипокалиемии. Также нежелательно использовать для лечения пациентов с серечно-сосудистыми патологиями и пожилых людей.

Норгалакс

Объединение докузата натрия и глицерина в составе данного слабительного производит быстрый эффект. Разовая доза – 10 г геля – содержится в тубе-канюле.

Применение возможно только в терапии единичных задержек стула, для хронических процессов не подходит, так как докузат натрия оказывает пагубное влияние на клетки печени.

Не используют для лечения запоров у детей, беременных и кормящих женщин.

Микроклизмы по рецептам народной медицины

Для их применения необходимо иметь специальные приспособления – спринцовку либо шприц Жанэ. Последний вариант гораздо предпочтительнее, так как его проще стерилизовать, он подходит для масляных растворов (в отличие от спринцовки).

Наиболее результативные при запорах микроклизмы:

  1. Послабляющие. К ним относятся масляные, гипертонические, глицериновые.
  2. Смягчающие. Основой для приготовления раствора всегда служит молоко.

Остановимся на рецептах для применения при запоре.

Масляная

Возьмите 50 мл любого растительного масла (подсолнечное, кунжутное, облепиховое, вазелиновое), подогрейте до температуры 37 градусов Цельсия. Удерживать в прямой кишке не менее 15 минут. Желательно процедуру производить в вечернее время, лучше всего перед сном.

Гипертоническая

Подойдет 10% раствор натрия хлорида, 25 % натрия или магния сульфата. 150 мл подогретой жидкости необходимо ввести через анальное отверстие в кишечник и удержать в течение получаса. Также возможно изготовление раствора из морской либо карловарской соли.

Глицериновая

10 мл глицерина будет достаточно для достижения лечебного эффекта. Введение возможно с помощью шприца с катетером.

Молочная

Обычно используют молоко коров в количестве 100 мл. Его необходимо подогреть, добавить к нему чайную ложку соли и столовую сливочного масла. После полного растворения масла остудить до 37 граусов Цельсия и ввести в прямую кишку.

Методика проведения процедуры

Не важно какому препарату для микроклизмы вы отдадите предпочтение – аптечному или домашнему – методика проведения будет очень схожа.

Лягте на левый бок, максимально согнутые в коленях ноги подтяните к груди. Одной рукой раздвигайте ягодицы, а второй вводите наконечник шприца, спринцовки или тубы с лекарством.

При возникающей боли или дискомфорте нужно немедленно остановиться, чтобы предотвратить перфорацию кишки или другие травмы.

Вводить раствор необходимо медленно, дыхание во время процедуры должно быть максимально глубоким и спокойным. После того, как вся жидкость окажется внутри, наконечник осторожно извлечь и оставаться в положении лежа ещё некоторое время.

Заключение

Микроклизмы от запоров

Запор – состояние, вызванное отсутствием или затруднением акта дефекации. Применение микроклизмы от запоров – эффективное решение проблемы.

Запоры для организма – не состояние нормы. Поэтому с ними необходимо бороться. Первый пункт в попытке решить проблему – увеличить в рационе количество балластных веществ и объем жидкости. Второй – повысить физическую активность.

Если же эти мероприятия не решат проблему, то нужно обратиться к врачу для детального обследования. Это необходимо для исключения анатомических причин запора (кишечной непроходимости, каловых камней и т. д.).

Только после этого врач для облегчения состояния может назначить применение микроклизм.

Что такое микроклизмы от запора и принцип их действия

Микроклизма – введение небольшого количества (до 15 мг) лекарственного раствора в организм через анальное отверстие. Действующее вещество в считанные минуты размягчает каловые массы и происходит дефекация.

Столь малый объем эффективен вследствие высокой концентрации действующих веществ в растворе. Отсутствие большого количества жидкости не растягивает стенки прямой кишки, не оказывает масштабного раздражающего действия.

Именно поэтому клизмы и микроклизмы сегодня имеют активную применяемость в медицине при лечении запоров у взрослых и детей.

Препарат «Микролакс» — один из наиболее эффективных в категории микроклизм. Отсутствие противопоказаний позволяет применять его даже грудным детям и беременным женщинам. Немаловажный фактор применения микроклизмы от запоров – цена. Ее стоимость соизмерима с ценой 1 таблетки какого-либо слабительного лекарства. Другой причиной популярности является быстрота воздействия (от 10 до 30 минут).

Рецепты, меню и продукты для диетического питания Рецепты, меню и продукты для диетического питания

Процедуры проведения микроклизм для беременных при запоре и для детей

Использование микроклизмы для детей от запора – удобный вариант. Малый объем препарата не вызывает у ребенка дискомфорт, следовательно – не вызывает чувства страха и негативной реакции на лечение. Действующее вещество оказывает влияние только на каловые массы, быстро и без напряжения освобождая от них организм.

Запор у беременных – крайне нежелательное состояние. При запоре ускоряются процессы брожения и гниения в кишечнике, из-за чего в кровь поступают токсические вещества. А процесс натуживания при дефекации способен спровоцировать повышение тонуса матки. Поэтому использование лекарственных или масляных микроклизм при запоре – оптимальный вариант избавления от проблемы задержки дефекации.

Микроклизма: инструкция по применению

Аптечный лекарственный вариант микроклизмы – это небольшой пластиковый тюбик объемом 5 – 15 мл с длинным наконечником.

Применение:

  • необходимо вскрыть тюбик;
  • выдавить каплю раствора для смазки наконечника;
  • лечь на бок или присесть на корточки;
  • ввести наконечник в задний проход;
  • резким нажатием выдавить содержимое;
  • вынуть наконечник (не отпуская пальцев от тюбика).

Через несколько минут начнутся позывы на дефекацию.

микроклизмы в санатории имени М.И. Калинина, Ессентуки, комментарии

Способ введения полезных веществ, говорить о котором многие просто стесняются – это постановка микроклизм. Процедура очень деликатная и требующая определённого навыка, это минусы, теперь поговорим о плюсах, к счастью их значительно больше.

Усвоение происходит сразу в кровь, минуя кишечник и печень. Одновременно становится очень высокой в этом случае и скорость доставки ингредиентов к поражённому органу. Способ, в общем-то, не нов, ещё в древнем Риме во время пиров и застольных празднеств использовались очистительные клизмы и небольшие клизмы с травами для нормализации работы кишечника.

Микроклизмы ставятся после предварительной очистительной клизмы. Иногда микроклизму можно сделать после естественного достаточно полного опорожнения кишечника. Действие микроклизмы зависит не только от выбора лекарственного вещества, но и от температуры вводимой жидкости. Нужно ПОМНИТЬ, что температура 39-40°С оказывает успокаивающее, обезболивающее, спазмолитическое действие.

В курортной книжке, Врач, рядом с назначенным лекарственным веществом, вводимым посредством микроклизмы, должен указать и его температуру.

  • Микроклизмы с лекарственными препаратами. Микроклизмы с лекарственными препаратами помогают эффективно бороться с наружным и внутренним геморроем. Их можно делать даже при кровоточащих узлах. Назначаются больным, страдающим патологией дистального отдела толстой кишки (эрозии, язвы, геморогический проктит и т.д.).
  • Микроклизмы масляные. Обладают выраженным противоопухолевым, обезболивающим, противовоспалительным, регенерирующим действием. Для их приготовления используются эвкалиптовое, облепиховое, персиковое, касторовое масла, масло какао, шиповника.
  • Микроклизмы из минеральной воды. При хроническом простатите помогают устранить боли, частые позывы к мочеиспусканию, уменьшить воспалительный процесс, восстанавливают поврежденную слизистую прямой и сигмавидной кишок, способствуют заживлению эрозивного процесса. А также снижают отечность, способствуют очищению кишечника, рефлекторно сокращают стенки желчного пузыря, механически устраняют болезнетворные бактерии, способствуют нормализации функциональных расстройств органов мочеполовой системы.
  • Микроклизмы из лекарственных трав. Для лечения воспалительных заболеваний дистального отдела толстой кишки таких, как проктит, проктосигмоидит, колит, геморрой, сфинктерит, трещины прямой кишки, папиллит можно использовать различные отвары трав. Используются отвары трав: ромашка, зверобой, тысячелистник, кора дуба, мята и др.
  • Возможно комплексное сочетание микроклизм из лекарственных трав и содержащих масляный расствор в пропорции 1:1 или 1:2.
Терапевтическое действие:

противовоспалительное, болеутоляющее, спазмолитическое, успокаивающее, противомикробное, регенерирующее.

Микроклизмы с минеральной водой, отварами трав, ректальная инсуфляция с озоном.

Микроклизмы от запора – это универсальное средство обеспечения выхода каловых масс, подходящее для взрослых и детей. И несмотря на то, что вводится небольшой объем раствора, процедура имеет высокую эффективность и быстро выводит даже сухой и плотный кал.

Микроклизма – это способ введения в прямую кишку лечебного раствора или воды. В этом случае количество жидкости, требуемой для клизмирования, составляет 50-300 миллилитров, в отличие от обычных клизм.

Ректальная инсуфляция с озоном.

Этот метод считается одним из самых безопасных и используется в разных случаях. Многие считают, что ректальные инсуфляции не уступает по эффективности общей озонотерапии с внутривенным введением озонированного физиологического раствора. Чаще всего в прямую кишку вводится от 100 до 800 мл кислорода и озона.

Процесс занимает от 1,5 до 2 минут. Высокая эффективность доставки кислородно-озоновой смеси путем ректальной инсуфляции достигается несколькими уникальными свойствами толстой кишки, и в первую очередь с ее громадной поверхностью поглощения.

Принимая во внимание анатомические, иммунологические, биохимические и микробиологические особенности кишечника использование медицинского озона ректально применяют для: достижения значительного иммунологического эффекта благодаря прямому воздействию на самую большую лимфатическую систему организма; чтобы вызывать улучшения, связанные со всеми оксидативными процессами, в том числе происходящими в печени; способствовать улучшению микробиологической среды кишечной флоры. Этот метод эффективен и при лечении местных проблем: проктита и колита, свищей, геморроя, трещин, любых воспалительных процессах прямой кишки.

Применяются в санатории и грязевые ректальные тампоны. Механизм действия грязи на организм больного обусловлен механическим влиянием на толстую кишку массой грязи соприкосновения ее частиц, микроэлементов со слизистой кишки,температурой грязи.

Грязевое ректальное лечение оказывает противовоспалительное, обезбаливающее, антимикробное, рассасывающее действия.

Улучшает функции пораженного органа, чему способствует улучшение обменных процессов, крово-и лимфообращения.

Полезные советы и рекомендации врачей — Эс Класс Клиник Саратов

Посещение гинеколога

Рекомендации перед посещением гинеколога

Многие женщины не любят посещать гинеколога, не смотря на настоятельные рекомендации врачей делать это (если ни что не беспокоит, в профилактических целях) раз в год. Важно помнить, что врач гинеколог занимается не только лечением уже текущего заболевания, но  профилактикой развития заболеваний.

Итак, собираясь на прием к гинекологу, потратьте немного своего времени и вспомните такие важные для врача гинеколога моменты, как дату начала последней менструации, среднюю продолжительность вашего цикла, в каком возрасте у вас началась менструация. Эти вопросы обязательно будут заданы врачом и будет лучше, если вы будете знать на них ответ, так как находясь на приеме вспомнить некоторые подробности бывает сложно.  Старайтесь сделать так, чтобы ваш визит к гинекологу не попал на дни менструации, так как в этом случае врач не сможет взять у вас некоторые анализы и провести полноценный осмотр. А вот если кровянистые выделения вдруг появились в середине цикла или менструация не прекращается длительное время, то визит к врачу должен быть незамедлительным.

Гигиенические процедуры перед посещением врача обязательны, но будет лучше, если вы примите просто душ. Не нужно спринцеваться, использовать интимные дезодоранты или присыпки.

Если вы принимали антибиотики, то ваш визит к гинекологу лучше спланировать не раньше чем через 10-12 дней после того как закончили принимать лекарства. Перед визитом к гинекологу лучше воздержаться от половых контактов в течении суток.

Не дожидайтесь появления тревожных симптомов, для того, чтобы посетить гинеколога. Некоторые серьезные заболевания- опухоли той или иной локализации, рак шейки матки протекают бессимптомно в течении  длительного периода времени. Каждая женщина должна раз в год проходить профилактический гинекологический осмотр с забором цитологических мазков, которые как раз и позволяют выявить изменения в клетках тканей шейки матки и вовремя пройти лечение, способное предотвратить процесс развития раковых опухолей. И проведением УЗИ –  эта диагностика позволяет визуализировать те образования, которые недоступны для исследования при проведении обычной пальпации, оценить состояние полости матки, яичников.

Современная гинекология позволяет не только диагностировать на ранних стадиях серьезные заболевания, но и помочь женщинам, у которых наступил климактерический период. Большой шаг сделан в лечении бесплодия и в вопросах контрацепции.

Не откладывайте визит к врачу на завтра. Здоровье бесценно. Начните заботиться о себе- пройдите профилактический прием у гинеколога.

Микроклизма с лекарственными веществами – Санаторий «Алмед»

Описание

Микроклизма – способ очищения организма от шлаков и токсинов, способствующий восстановлению кровообращения и нормализации работы кишечника и органов малого таза.

Микроклизмы с лекарственными веществами назначают при нарушениях работы и воспалениях кишечника, при патологии дистального отдела толстой кишки (эрозии, язве, геморрогическом проктите и т.д.), метеоризме, наружном и внутреннем геморрое (можно делать даже при кровоточащих узлах), при болях в суставах и нижних отделах позвоночника, при нарушении менструального цикла, при дерматологических проблемах, при снижении иммунитета и упадке сил. Процедура обладает мягким терапевтическим действием и оказывает болеутоляющий, успокаивающий, противовоспалительный, противомикробный, ранозаживляющий эффект.

Отличие лечебных микроклизм от принятия пероральных препаратов в том, что усвоение нужных веществ происходит быстрее за счет высокой всасывающей способности слизистой оболочки кишечника, что, в свою очередь, повышает эффективность проводимого лечения.

Противопоказаниями к проведению лечебных микроклизм являются острые воспалительные процессы, сопровождающиеся повышением температуры тела, кровотечения, опухоли органов желудочно-кишечного тракта.

Для достижения максимального лечебного эффекта и для улучшения всасывания лекарственных препаратов перед проведением микроклизм необходимо провести очистительную клизму.

Процедура кажется малоприятной, но на самом деле сильного дискомфорта она не доставит – лекарственный раствор нагревают до комфортной температуры и используют небольшой объем – всего около 100 мл. После введения, лекарство удерживается в кишечнике от 10 до 40 минут и затем выводится естественным путем. Предпочтительное время для проведения процедуры – утром натощак или вечером перед сном.

Благодаря лечебным микроклизмам проходят болевые синдромы, улучшается состояние кожи, повышается настроение, организм очищается от вредных веществ.

Подготовка к операциям и исследованиям — Больница Pacific

Что может понадобится при госпитализации?

Каждый случай – индивидуален, и каким образом вы будете готовиться к своему пребыванию в больнице Pacific, зависит от назначенного лечения или показанной операции. Мы заранее подготовим для вас информацию о предстоящей операции, лечении или обследовании, а так же дату госпитализации.

Если вам назначается общий наркоз, категорически запрещено употреблять алкогольные напитки за день до визита к нам, а если вы курите, вам следует отказаться от курения.

Если вы простыли, у вас заболело горло или появились другие признаки недомогания, незамедлительно сообщите нам об этом, поскольку ваша госпитализация, возможно, будет перенесена на другую дату.

Возьмите с собой следующие предметы:

  • ночная рубашка или пижама;
  • тапочки;
  • лекарства, которые вы уже принимаете;
  • книги или журналы;
  • туалетные принадлежности, в т.ч. зубная щетка, зубная паста, щетка для волос или расчески;
  • по желанию: вы можете взять с собой все, что может потребоваться для комфортного пребывания в больнице, но не будет беспокоить окружающих.

Просим не приносить с собой ценные предметы, ювелирные украшения или крупные суммы денег.

Также просим Вас ознакомиться с Правилами внутреннего распорядка для потребителей услуг.

Что нужно делать по возвращении домой?

Мы обязательно сообщим вам примерную дату выписки; тогда вы сможете договариваться о встречах со своими друзьями и больше проводить времени со своими членами семьи.

Ваш лечащий врач даст вам рекомендации, которые вы должны будете соблюдать дома, а также сообщит вам время следующего приема врача или расскажет об особенностях лечения дома. Если для вашего выздоровления вам нужно пить лекарства, вам выдадут эти лекарства перед выпиской из больницы.

В первые сутки после выписки рекомендовано постоянное присутствие родственников или близких для наблюдения за пациентом или экстренного вызова специалистов.

Когда вы вернетесь домой, рекомендуем:

  • как можно меньше перетруждаться и больше отдыхать;
  • принимать лекарства точно по назначению вашего лечащего врача;
  • строго выполнять все указания, которые вы получили при выписке: сюда входят все рекомендации по поводу того, что можно есть и когда можно начинать физическую активность – садиться за руль или поднимать тяжести.

При возникновении вопросов звоните в частную больницу Pacific по телефону круглосуточного контакт-центра.

Как подготовиться к гастроскопии и колоноскопии?

Тип исследования Длительность исследования (время проведения) Подготовка
Гастроскопия без анестезии 30 мин
  • За 3-5 дней до обследования не принимать острую и жирную пищу, алкоголь, газированные напитки и напитки с красителями.
  • За 8 часов до начала процедуры не принимать пищу.
  • За 3-4 часа до исследования не употреблять жидкость, запрещается курить.
Гастроскопия с анестезией 1 час
Колоноскопия с анестезией / без анестезии 1 час
  • За 2-3 дня до обследования из рациона необходимо исключить следующий продукты: свежие овощи, бобовые, зелень, орехи, фрукты, ягоды, черный хлеб, каши (гречневая, овсяная, пшенная, перловая), молоко, газированная вода, квас, пиво.
  • Вечером накануне обследования последний прием пищи не позднее 18:00~19:00.
  • Утром в день исследования не есть, не пить.

Существуют 2 метода подготовки:

  • Механический (очистительные клизмы) – проводится дважды накануне вечером и дважды в день осмотра (объем каждой клизмы не менее 1,5-2 литр воды). От последней клизмы до процедуры должно пройти не менее 2-х часов. С осторожностью использовать данный метод подготовки при наличии геморроидальных узлов и трещин прямой кишки
  • Медикаментозный (подготовка Фортрансом – более щадящий метод) – при назначении процедуры на первую половину дня Фортранс начинают принимать в день накануне исследования после обеда. Каждый пакет Фортранса (всего для подготовки требуется 4 пакета) необходимо растворить в 1 литре кипяченой воды и выпивать по литру раствора в час, в среднем 1 стакан каждые 15 мин. Если исследование назначено на вторую половину дня, то прием Фортранса разбивают на 2 этапа: 2 пакета вечером и 2 пакета утром, прекращая прием за 3-4 часа до процедуры.

У детей гастроскопия проводится с 5 лет. Анестезия, используемая при проведении исследований – потенцирование (седация) – это внутривенная анестезия длительностью примерно 30 мин.

Как подготовиться к магнитно-резонансной томографии (МРТ)?

Важно! При записи необходимо учитывать время проведения исследования! Просьба приезжать на 10 мин раньше для оформления карты и подготовки к исследованию.

Область исследования Длительность исследования (время проведения) Подготовка
Брюшная полость 1 час НАТОЩАК! за 5-6 часов до исследования не принимать пищу, воду пить можно.
Малый таз (мужчина) 1 час Очистительная клизма утром, Клизму можно заменить на Микролакс (микроклизма которая делается за 1-2 часа до сследования)слабительные не принимать, Фортранс принимать нельзя. Приходить на исследование с мочевым пузырем средней наполненности.
Малый таз (женщина) 40 минут
Головной мозг 30 минут Специальной подготовки не требуется.
Головной мозг с сосудами 40 минут
Пояснично-крестцовый отдел 30 минут
Шейно-грудной отдел 30 минут
Шейный отдел с сосудами 40 минут
Любой 1 (один) сустав 40 минут
Мягкие ткани любой локализации 1 час

Кашель и заложенный нос могут существенно влиять на качество исследования (пациент должен быть неподвижен во время всего исследования).

Пациенты с пластинами после травм принимаются на исследования ТОЛЬКО с сертификатами на пластину или с выпиской из истории болезни.

АБСОЛЮТНЫЕ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:

  • наличие кардиостимулятора;
  • любые вживленные имплантаты с наличием батареи питания;
  • некоторые виды сердечных клапанов;
  • клипсы на сосудах головного мозга;
  • беременность до 13-14 недель.

Как подготовиться к ультразвуковому исследованию (УЗИ)?

Область исследования Длительность исследования (время проведения) Подготовка
УЗИ органов брюшной полости (печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, селезенка) 30 минут Натощак (лучше — утром; либо голод в течение 5-6 часов). Желательно, в течение 2-3 суток, не употреблять в пищу бобовые, острую, жирную пищу. За сутки до исследования принимать Эспумизан, для уменьшения метеоризма. Не следует делать, в течение 2-3 суток, после ЭФГДС, ФКС.
УЗИ органов малого таза у женщин (трансвагинально) 30 минут Пустой мочевой пузырь.
УЗИ мочевого пузыря, предстательной железы (трансабдоминально), органов малого таза у женщин (трансабдоминально) 30 минут Наполненный мочевой пузырь 1-1.5 л. негазированной воды, за час до исследования.
УЗИ предстательной железы (трансректально) 30 минут Очистительная клизма в день обследования.
УЗИ почек 30 минут Специальной подготовки не требуется.
УЗИ щитовидной, молочной желез, поверхностных структур, лимфоузлов, мягких тканей 30 минут
УЗИ детям от 5 лет (органы брюшной полости, почки, щитовидная железа, мягкие ткани 30 минут
УЗИ суставов, сердца, артерий и вен верхних и нижних конечностей 30 минут
УЗИ во 2 и 3 триместрах беременности 30 минут

микрокластеров TCR образуют пространственно сегрегированные домены и последовательно собираются в кальций-зависимых кинетических этапах

Пространственно сегрегированные домены в микрокластерах TCR

Поскольку некоторые микрокластеры TCR меньше дифракционного предела (~ 250 нм) обычных световых микроскопов, в предыдущих исследованиях использовалось Методы SMLM для более глубокого понимания структуры и состава микрокластеров. На сегодняшний день исследования SMLM выявили закономерности сборки молекул внутри микрокластеров, наноразмерную кластеризацию молекулярных компонентов и трехмерное распределение концентрированных рецепторов в покоящихся Т-клетках 13,14,25 .Однако, в дополнение к ограничениям SMLM, упомянутым выше, мы и другие сообщили об артефакте кластеризации фотоактивируемых флуоресцентных белков, используемых в SMLM 26,27 , и плохом разрешении в методах SMLM на основе антител из-за неадекватной маркировки целевых структур 16, 28,29 . Учитывая эти проблемы, мы стремились использовать TIRF-SIM, который дает разрешение ~ 100 нм и совместим с хорошо охарактеризованными мономерными флуоресцентными белками для выполнения живых изображений формирования микрокластеров в Т-клетках 30 .

Т-клетки Jurkat, экспрессирующие TCRζ-Halo, конъюгированные с лигандом Janelia Fluor 646 (JF646) и ZAP70-Emerald, активировали на стекле, покрытом анти-CD3ε, и отображали с использованием TIRF-SIM. Сигналы TCRζ-Halo и ZAP70-Emerald совместно локализованы в каждом микрокластере (рис. 1а), как и ожидалось, исходя из известного связывания ZAP70 с остатками TCRζ ITAM. В отличие от TCRζ, LAT-Halo-JF646 и SLP76-Halo-JF646 были отделены от ZAP70-Emerald, но прилегали к нему на изображениях TIRF-SIM активированных клеток Jurkat (рис.1б, г). Такая же картина наблюдалась между эндогенными TCRζ и LAT в отдельных микрокластерах (рис. 1c). В активированных клетках Jurkat, экспрессирующих GADS-Emerald, ZAP70-Apple и GRB2-Halo-JF646 или LAT-Emerald, ZAP70-Apple и SLP76-Halo-JF646, наблюдалась совместная локализация между адапторными молекулами (GADS и GRB2, LAT и SLP76), но отделены от ZAP70 (Fig. 1e-f), показывая, что субдомен существует пространственно отличным от TCR и ZAP70 внутри микрокластеров. Другие сигнальные молекулы, связанные с LAT-комплексом, ADAP, NCK и VAV1 также локализованы в этой сегрегированной области, смежной с ZAP70 (дополнительный рис.1), указывая на то, что субдомен представляет собой олигомеризованный сигнальный комплекс LAT. Эти наблюдения показывают, что в микрокластерах существуют два пространственных домена субдифракционного размера: один отмечен TCR и ZAP70, а другой – ассоциированным с LAT адаптером и сигнальными молекулами, которые мы будем называть рецепторными и сигнальными доменами.

Рис. 1

Визуализация микрокластеров TIRF-SIM показывает различные домены рецептора и сигнальные домены. TIRF-SIM-изображения микрокластеров, сформированных в Т-клетках Jurkat, активированных на связанных с покровным стеклом антителах к CD3, визуализировали с использованием a TCRζ-Halo-JF646 (красный) и ZAP70-Emerald (зеленый), b ZAP70-Emerald (зеленый ) и LAT-Halo-JF646 (красный), c анти-pTCRζ Y142; красный) и анти-pLAT (Y226; зеленый), d ZAP70-Emerald (зеленый) и SLP76-Halo-JF646 (красный), e GADS-Emerald (зеленый), ZAP70-Apple (красный) и GRB2 -Halo-JF646 (синий) и f LAT-Emerald (синий), ZAP70-Apple (красный) и SLP76-Halo-JF646 (зеленый). a f Верхнее правое изображение было увеличено из области, отмеченной белым прямоугольником на левом изображении, а нижний правый график показывает относительную (отн.) Интенсивность, измеренную по ширине белой линии в соответствующем верхнем правом углу. изображение. a f Масштабные полосы на левых изображениях, 4 мкм

Пошаговое включение компонентов микрокластера TCR

В дополнение к пространственно различающимся доменам микрокластера, покадровые изображения TIRF-SIM выявили поразительную закономерность в динамике TCR образование микрокластера.Мы постоянно наблюдали задержку в появлении ZAP70 во вновь сформированных периферических кластерах TCRζ и LAT или SLP76 в периферических кластерах ZAP70 (Fig. 1a-d; Supplementary Movies 1-3). Эти наблюдаемые нестохастические задержки были неожиданными с учетом текущих моделей «сшивания» и «белкового острова», которые предсказывают стохастический процесс, управляемый взаимодействиями между связанными с мембраной молекулярными комплексами. Чтобы лучше охарактеризовать кинетику рекрутирования молекул в микрокластеры TCR, мы стремились замедлить образование микрокластеров, активируя клетки на покровных стеклах, покрытых анти-CD3ε, при комнатной температуре (21 o ° C) и визуализировали клетки с помощью микроскопии TIRF.Как и ожидалось, активированные клетки Jurkat, коэкспрессирующие CD3ε-YFP и TCRζ-Halo-JF646, показали одновременное рекрутирование обоих интегральных компонентов TCR в микрокластеры (Рис. 2a, f [TCRζ-CD3ε]). Напротив, на покадровых изображениях TIRF наблюдались большие задержки между рекрутированием ZAP70-Apple в TCRζ-Emerald, Grb2-Emerald в ZAP70-Apple и c-Cbl-YFP в ZAP70-Apple в отдельных микрокластерах (рис. 2b). –Д). Количественная оценка интенсивности флуоресценции показала кинетическое запаздывание ~ 27 с в рекрутинге ZAP70 до TCRζ и GRB2 для ZAP70 и большее кинетическое запаздывание ~ 40 с в рекрутинге c-Cbl в ZAP70 (рис.2е).

Рис. 2

Компоненты микрокластера собираются в отдельные последовательные этапы. TIRF-изображения микрокластеров, сформированных в Т-клетках Jurkat, активированных на связанном с покровным стекле антителе к CD3 при 21 o ° C, были визуализированы с использованием a CD3ε-YFP (зеленый) и TCRζ-Halo-JF646 (красный), b TCRζ -Изумруд (зеленый) и ZAP70-Apple (красный), c ZAP70-Ruby (красный) и GRB2-Emerald (зеленый), d TCRζ-Halo-JF646 (пурпурный), ZAP70-Apple (красный) и GRB2-Emerald (зеленый) или e ZAP70-Apple (красный) и c-Cbl-CFP (зеленый). a e Покадровый монтаж при 3 с / кадр (в центре) и график относительной интенсивности (внизу) области в рамке на верхнем изображении показывает кинетическую задержку между набором компонентов микрокластера. На нижнем графике показан график относительной интенсивности за полученный временной интервал в виде цветного круга и наиболее подходящая сигмоидальная кривая в виде цветной линии. Шкалы бруски, 2 мкм. f Среднее кинетическое отставание, наблюдаемое между набором соответствующих компонентов микрокластера. Кинетическое запаздывание измеряли путем вычисления разницы в половине максимума наиболее подходящих сигмоидальных кривых.* р <0,0001. г Кинетические задержки, измеренные между TCRζ-Emerald и ZAP70-Apple (красный) или ZAP70-Apple и GRB2-Emerald (синий) в клетках Jurkat, активированных на антителе, связанном с покровным стеклом, при указанных температурах. ч j TIRF-изображения микрокластеров, сформированных в первичных человеческих CD3 + Т-клетках, активированных на связанных с покровным стеклом анти-CD3 и анти-CD28 антителах при 37 ° C, были визуализированы с использованием ч TCRζ-Emerald (зеленый) и ZAP70-Scarlet (красный), и ZAP70-Emerald (зеленый) и GRB2-Scarlet (красный).Покадровый монтаж с частотой 3 с / кадр (в центре) и график относительной интенсивности с наиболее подходящей сигмоидальной кривой (внизу) области в рамке на верхнем изображении. Масштабные линейки, 2 мкм. j Средние кинетические задержки (измеренные, как указано выше), наблюдаемые между рекрутированием соответствующих компонентов микрокластера

Дискретные, последовательные кинетические задержки также наблюдались в TCRζ-Halo-JF646, ZAP70-Apple и GRB2-, тройно экспрессирующими Т-клетками Jurkat. Изумруд (рис. 2г). Переключение тегов флуоресцентных белков на ZAP70 и GRB2 не повлияло на их кинетическое отставание (дополнительный рис.2A, p > 0,05), а кинетическая задержка между TCRζ-GRB2 равнялась комбинированным кинетическим задержкам между TCRζ-ZAP70 и ZAP70-GRB2 (дополнительный рис. 2B, p > 0,05), показывая, что несколько задержек в пополнении не зависели от выбора меченого флуоресцентного белка или комбинации микрокластерных молекул, используемых для его измерения. Кинетические задержки между TCRζ-ZAP70 и ZAP70-GRB2 зависели от температуры, хотя кинетическая задержка ZAP70-GRB2, по-видимому, стабилизировалась на ~ 15 с выше 30 ° C (рис.2г). Временная зависимость TCRζ-ZAP70 и части кинетических лагов ZAP70-GRB2 согласуется со стохастической природой белок-белковых взаимодействий. Однако временная независимость кинетических лагов ZAP70-GRB2 при более высоких температурах удивительна и, возможно, связана с предпочтительным кластеризацией LAT в специализированных мембранных доменах 31 или с фазовым разделением сшитых олигомеров LAT 12 , с предположение, что сегрегация липидных доменов и фазовое разделение происходят селективно при более высоких температурах.Мы отмечаем здесь разницу в кинетических лагах между TCRζ-ZAP70 и ZAP70-GRB2 при комнатной температуре (~ 27 с) и при 37 ° C (~ 10 с), предположительно при температуре, при которой проводилось большинство предыдущих исследований. Взятые вместе, приведенные выше результаты предоставляют доказательства нестохастического, ступенчатого привлечения киназы ZAP70 в TCR с последующим привлечением сигнальных белков Grb2, а затем c-Cbl в TCR, связанный с ZAP70.

Чтобы убедиться, что ступенчатое привлечение компонентов микрокластера также наблюдалось в нетрансформированных клетках, мы адаптировали анализ к первичным Т-клеткам человека.Клетки CD3 + очищали и размножали из периферической крови человека и трансфицировали либо TCRζ-Emerald и ZAP70-Scarlet, либо ZAP70-Emerald и Grb2-Scarlet. Затем трансфицированные клетки наносили на стимулирующие покровные стекла, покрытые анти-CD3 и анти-CD28 антителами, и визуализировали при 37 ° C. Как наблюдали в клетках Jurkat, первичные бласты Т-клеток человека демонстрировали задержки в покадровых изображениях TIRF между рекрутированием ZAP70-Scarlet в TCRζ-Emerald и Grb2-Scarlet в ZAP70-Emerald (рис.2h, i). Количественная оценка интенсивности флуоресценции показала кинетическое запаздывание ~ 17 с в рекрутинге ZAP70 в TCRζ и ~ 12 с у GRB2 в рекрутинг ZAP70 (рис. 2j). Таким образом, хотя кинетика немного отличается от того, что мы наблюдали в клетках Jurkat, поэтапное привлечение микрокластерных белков было подтверждено в первичных лимфобластах человека при физиологической температуре.

Одновременное привлечение молекул сигнального домена

При запуске TCR мотивы фосфотирозина LAT служат сайтами связывания для белков, содержащих домен Sh3, включая PLCγ1, Grb2 и Gads.Gads набирает адаптер SLP-76 на LAT, а SLP-76, в свою очередь, набирает NCK, ADAP и VAV1 1,2 . Изображения TIRF-SIM показали, что сигнальный домен содержит LAT и эти LAT-ассоциированные адаптеры и ферменты. Чтобы проверить, следуют ли молекулы сигнального домена ступенчатому паттерну, наблюдаемому между последовательным рекрутированием TCRζ, ZAP70, GRB2 и c-Cbl, мы проанализировали кинетику рекрутирования молекул сигнального домена относительно ZAP70 или GRB2 в отдельных микрокластерах. В клетках Jurkat, коэкспрессирующих ZAP70-Apple и LAT-Emerald или SLP76-Emerald, кинетические задержки, измеренные между привлечением LAT к ZAP70 и SLP76 к ZAP70, были той же величины (~ 27), что и между ZAP70-GRB2, что позволяет предположить, что LAT, SLP76 и GRB2 одновременно рекрутируются в микрокластеры, отмеченные ZAP70 (рис.3a – e; p > 0,05). В соответствии с одновременным привлечением адаптерных молекул LAT, SLP76 и GRB2, совместная экспрессия PLCγ1-CFP, GADS-YFP и GRB2-Apple или SLP76-CFP, NCK-YFP и GRB2-Apple показала совпадающее появление PLCγ1, GADS, GRB2, SLP76 и NCK на отдельных микрокластерах (рис. 3в, г). Более того, в отличие от больших кинетических лагов, наблюдаемых между ZAP70-GRB2 или GRB2-cCbl, между GRB2 и PLCγ1, GADS, NCK, SLP76, VAV1 или ADAP кинетические задержки практически не наблюдались (рис.3e, p <0,05 по сравнению с ZAP70-GRB2 или GRB2-cCbl), что указывает на то, что LAT-ассоциированные адаптеры и ферменты привлекаются к сигнальному домену одновременно. В целом, эти результаты показывают, что тогда как формирование сигнального домена задерживается по сравнению с рецепторным доменом, компоненты сигнального домена рекрутируются одновременно во время его образования, что согласуется с высоко кооперативным характером белок-белковых взаимодействий 10 .

Рис. 3

Компоненты сигнального кластера набираются одновременно в микрокластеры.TIRF-изображения микрокластеров, сформированных в Т-клетках Jurkat, активированных на связанном с покровным стекле антителе к CD3 при 21 o ° C, были визуализированы с использованием a LAT-Emerald (зеленый) и ZAP70-Apple (красный), b SLP76-Emerald (зеленый) и ZAP70-Apple (красный), c PLCγ1-CFP (пурпурный), GADS-YFP (желтый) и GRB2-Apple (голубой) или d SLP76-CFP (пурпурный), NCK-YFP (желтый) и GRB2-Apple (голубой). a d Покадровый монтаж (в центре) и график относительной интенсивности (внизу) области, выделенной рамкой на верхнем изображении, показывают одновременное привлечение компонентов сигнального кластера.На нижнем графике показан график относительной интенсивности за полученный временной интервал в виде цветного круга и наиболее подходящая сигмоидальная кривая в виде цветной линии. Шкалы бруски, 2 мкм. e Среднее кинетическое отставание, наблюдаемое между рекрутированием указанной пары компонентов микрокластера при 21 ° C. n.s., не имеет значения. * p <0,0001 по сравнению с ZAP70-GRB2. ** p <0,0001 по сравнению с кинетическими задержками от GRB2-PLCγ1 к GRB2-ADAP

Две разные скорости диссоциации сигнальных доменов

Поскольку сигналы Т-клеток должны строго регулироваться, мы исследовали, регулируются ли сигнальные свойства микрокластеров динамически. путем диссоциации сигнальных молекул.Предыдущие исследования сообщили о быстром исчезновении сигнальных молекул в микрокластерах из-за убиквитинилирования LAT с помощью E3 ligase c-Cbl, что приводит к интернализации и деградации сигнального комплекса LAT 19,32 . В соответствии с этими результатами, мы наблюдали короткую кинетическую задержку между рекрутированием Grb2 и c-Cbl, которая визуально заметна между красной (Grb2) и зеленой (c-Cbl) кривыми во время фазы пополнения (рис. 4a, левая часть графика до тех пор, пока ~ 100 с). Более того, пик в сигнале c-Cbl-YFP совпал с пиком Grb2-Apple, после чего наблюдалось быстрое затухание обоих сигналов (рис.4a справа от графика после черной стрелки), указывая тем самым, что рекрутирование c-Cbl ведет к разборке сигнального домена. Более того, поскольку отсроченное рекрутирование c-Cbl в связанные с GRB2 микрокластеры было показано здесь и на предыдущих рисунках (рис. 2e, f, 3e), кинетическая задержка GRB2-c-Cbl, вероятно, представляет собой временное окно между активной передачей сигналов и сигналом. затухание на отдельных микрокластерах. Здесь стоит отметить, что кинетическое отставание между ZAP70-c-Cbl (рис. 2e, f) эквивалентно объединенному лагу между ZAP70-GRB2 и GRB2-c-Cbl (рис.3д).

Рис. 4

Диссоциация сигнального домена совпадает с рекрутированием c-Cbl и происходит с двумя разными скоростями. изображение TIRF микрокластеров, сформированных в Т-клетках Jurkat, активированных на связанном с покровным стекле антителе против CD3 при 21 ° C, визуализировали с использованием c-Cbl-YFP и GRB2-Apple. Покадровый монтаж (в центре) и график относительной интенсивности (внизу) области в рамке на верхнем изображении показывают уменьшение сигнала GRB2 и c-Cbl, совпадающее с пиком набора c-Cbl (черная стрелка).Шкала 2 мкм. b d Типичные графики относительной интенсивности b PLCγ1-CFP (синий), GADS-YFP (зеленый) и GRB2-Apple (красный) или c SLP76-CFP (синий), NCK- YFP (зеленый) и GRB2-Apple (красный) или d SLP76-CFP (синий), Vav1-YFP (зеленый) и GRB2-Apple (красный) на микрокластерах. Цветные стрелки указывают конечные уровни интенсивности после диссоциации каждого соответствующего компонента сигнального кластера

В то время как молекулы сигнального домена появляются одновременно в индивидуальных микрокластерах, мы обнаружили различия в скорости их диссоциации.Различия в скоростях диссоциации наблюдались между тремя основными сигнальными молекулами, связанными с LAT фосфотирозинами: Gads, Grb2 и PLCγ1. В то время как сигнал GADS-YFP быстро снижался, сигналы PLCγ1-CFP и Grb2-Apple демонстрировали более медленную кинетику диссоциации (рис. 4b). Подобно Gads, наблюдалось более быстрое затухание сигналов связанного с Gads белка SLP-76 и связанного с SLP-76 NCK и VAV1, что указывает на то, что молекулы сигнальных доменов подвергаются быстрой и медленной скорости диссоциации от микрокластеров (рис.4в, г). Разница в скоростях диссоциации может быть результатом ускоренного удаления комплекса SLP76 из микрокластеров из-за сил притяжения со стороны присоединенной актиновой сети 33,34 , различных скоростей убиквитинилирования или различных скоростей дефосфорилирования тирозина различными наборами фосфатаз.

Рекрутирование сигнального домена ведет к эффекторной функции

Сигнальный комплекс LAT необходим для амплификации передачи сигналов TCR и инициирования нижестоящих путей активации Т-клеток, включая внутриклеточный поток кальция и управляемое полимеризацией актина распространение клеток 1 .Чтобы наблюдать последовательность этапов передачи сигналов нижестоящих TCR относительно образования микрокластеров, мы измерили общую интенсивность сигнала в синапсе в Т-клетке Jurkat, загруженной Fluo-4-AM и экспрессирующей ZAP70-Apple, и, как компонент сигнального домена, GRB2-Halo. Мы наблюдали ступенчатое привлечение ZAP70-Apple и GRB2-Halo-JF646 к микрокластерам с последующим инициированием потока кальция (рис. 5а, дополнительный фильм 4). Мы отмечаем здесь резкий вертикальный всплеск внутриклеточного потока кальция на фоне постепенного увеличения интенсивности GRB2, который, вероятно, отражает пересечение критического порога рекрутирования сигнального комплекса, необходимого для инициирования события потока кальция.Сходным образом, инициация быстрого распространения клеток наблюдалась после рекрутирования GRB2 в микрокластеры, что показано кимографией активированной клетки, экспрессирующей Zeta-Halo-JF646 и GRB2-Emerald (Fig. 5b, Supplementary Movie 5). Предыдущие исследования, изучающие функцию сигнального комплекса LAT, использовали LAT-дефицитную клеточную линию J.CaM2.5, которая может нести дополнительные генетические изменения в результате химического мутагенеза и, как сообщается, содержит остаточную экспрессию LAT 19,35 . Поэтому мы стремились повторно изучить приток кальция и распространение клеток, а также проанализировать кинетику образования микрокластеров в линии клеток Jurkat с нокаутом LAT, генерируемой CRISPR, J.ЛАТ КО 36 . Отсутствие LAT в клетках J.LAT KO подтверждали с помощью вестерн-блоттинга и иммунофлуоресценции (дополнительные фиг. 3A, C). Важно отметить, что приток кальция не был обнаружен в активированных клетках J.LAT KO, фенокопировавших клетки J.CaM2.5 (дополнительный рис. 3B). Однако, в то время как сигнал фосфо-LAT (pLAT) не наблюдался в стимулированных клетках J.LAT KO, низкие количества сигнала pLAT сохранялись в клетках J.CaM2.5 (дополнительный рис. 3C), что подтверждает пригодность клеток J.LAT KO для функциональных исследований. LAT.

Фиг.5

Рекрутирование сигнального кластера необходимо для перехода к событиям активации Т-лимфоцитов ниже по течению. a Покадровая съемка (слева) Т-клетки Jurkat, активирующейся на связанном с покровным стекле антителе против CD3 при 21 ° C, экспрессирующем ZAP70-Apple (желтый), GRB2-Halo-JF646 (пурпурный) и Fluo-4 (голубой), и соответствующий график интенсивности во времени (справа) показывает, что поток кальция ниже по течению следует за рекрутированием сигнального кластера, как сообщает GRB2-Halo-JF646. b Справа, кимограф TCRζ-Halo-JF646 и GRB2-Emerald в активирующей Т-клетке Jurkat, соответствующей белой линии на левом TIRF-изображении, показывает, что распространение клеток начинается после набора сигнального кластера (белая стрелка на объединенном изображении). c Типичные изображения TIRF TCRζ-Emerald, ADAP-GFP, SLP76-CFP, GADS-YFP, VAV1-YFP, PLCγ1-CFP, NCK-YFP, GRB2-Emerald, c-Cbl-CFP, локализованные в активированном E6.1 Ячейки Jurkat (вверху) или с ZAP70-Apple или GRB2-Apple в активированных ячейках J.LAT KO (LAT – / – ) Jurkat. Типичные графики относительной интенсивности d TCRζ-Emerald (зеленый) и ZAP70-Apple (красный), e ZAP70-Apple (красный) и GRB2-Emerald (зеленый) или f c-Cbl-YFP и GRB2 -Apple в микрокластерах и г Среднее кинетическое отставание , измеренное между указанной парой компонентов микрокластера в J.LAT KO клетки. ч. Активированные клетки E6.1 и J.LAT KO Jurkat, коэкспрессирующие TCRζ-Halo-JF646 и mEmerald-WAVE1. i Типичные кимограммы TCRζ-Emerald в активированной клетке E6.1 и J.LAT KO Jurkat. Масштабные линейки, 2 мкм

Хотя TCRζ, ADAP, SLP76, GADS, VAV1, PLCγ1, NCK, GRB2 и c-Cbl локализованы в микрокластерах в клетках Jurkat E6.1, только сигналы TCRζ, GRB2, NCK и c-Cbl были очевидны на микрокластерах, меченных ZAP70, в клетках J.LAT KO с частичной локализацией NCK (рис.5в). Остаточная локализация GRB2, c-Cbl и NCK в микрокластерах в отсутствие LAT, возможно, связана с их известным взаимодействием с TCRζ, ZAP70 и CD3ε 37,38,39 . Несмотря на отсутствие функционального сигнального домена, как определено выше, кинетические задержки TCRζ-ZAP70, ZAP70-GRB2 и GRB2-cCbl не были затронуты в клетках J.LAT KO (рис. 5d-g, p <0,05 по сравнению с E6 .1). Принимая во внимание, что мультивалентное сшивание LAT, как полагают, управляет общим образованием микрокластеров 10,12 , эти результаты несколько удивительны и указывают на то, что образование рецепторного домена может быть независимым от сшивания LAT.Кроме того, молекулы, которые могут быть напрямую задействованы в белках рецепторного домена (GRB2, c-Cbl и NCK), могут обходить механизм поперечного сшивания LAT.

Семейство белков WASP играет важную роль в связывании передачи сигналов TCR с полимеризацией F-актина 33 . В частности, член семейства WASP, WAVE / Scar, является критическим для ARP2 / 3-управляемой полимеризации F-актина после активации TCR, что приводит к быстрому радиальному росту ламеллиподов в T-клетках 33,40,41 . Из трех изоформ мы выбрали WAVE1 из-за его селективной локализации на переднем крае ламеллиподий 42 , чтобы сообщить об экспансии клеток, управляемой ARP2 / 3, в активированных Т-клетках.В то время как mEmerald-WAVE1 сильно локализуется на переднем крае стимулированных клеток E6.1, WAVE1 не обнаруживается на периферии клеток в клетках J.LAT KO (рис. 5h), что соответствует ключевому требованию комплекса LAT в F-актине. распространение клеток, вызванное полимеризацией. Кроме того, быстрое распространение клеток не наблюдалось в стимулированных клетках J.LAT KO (фиг. 5i), несмотря на нормальную кинетику рекрутирования TCRζ, ZAP70, GRB2 и c-Cbl в микрокластеры (фиг. 5g). В совокупности эти результаты показывают, что LAT необходим для образования функционального сигнального домена и для перехода к нижестоящим путям активации Т-клеток.

Кинетическое отставание в рекрутировании микрокластеров зависит от кальция

Активация Т-клеток начинается с образования микрокластеров в очаговых контактах между выступами Т-клеточной мембраны и активирующей поверхностью и поддерживается продолжающимся образованием микрокластеров на периферии распространяющейся клетки 6,7 . Поскольку ранние и поздно сформировавшиеся микрокластеры различаются как по географии, так и по функциям, мы стремились проанализировать кинетические задержки между молекулярным рекрутированием как в ранних, так и в поздних микрокластерах.Визуализация TIRF T-клетки Jurkat, экспрессирующей TCRζ-Emerald и ZAP70-Apple, была инициирована до того, как клетка вступила в контакт с покровным стеклом, покрытым анти-CD3ε, и отображалась в течение 4 минут для захвата полного временного спектра образования микрокластеров. Поразительно, что мы наблюдали незначительное или полное отсутствие кинетического запаздывания между TCRζ-ZAP70 в самых ранних сформированных микрокластерах (рис. 6a, слева, 50–100 с) с переходом к более длительным кинетическим задержкам по мере прогрессирования активации Т-клеток (рис. 6a, справа, сравните 75 с [рано] со 150 с [поздно]). Отметим, что кинетические запаздывания в поздно сформировавшихся микрокластерах установились в диапазоне от 20 до 40 с, в среднем около 27 с, что соответствует кинетическим запаздываниям TCRζ-ZAP70, измеренным ранее (сравните 100 и 200 с на рис.2f – 6a) и указывает на то, что измерения кинетического запаздывания на предыдущих рисунках отражают поздно сформированные микрокластеры. Такая же картина наблюдалась для кинетических лагов ZAP70-GRB2, при этом кинетическое отставание практически не наблюдалось между рекрутированием GRB2 в ZAP70 в ранее сформированных микрокластерах (рис. 6b, слева, 0–50 с), увеличивая кинетическое отставание с течением времени (рис. 6b, справа, сравните 34 с [начало] с 110 с [поздно]), и кинетические запаздывания в поздних микрокластерах, соответствующие кинетическим лагам ZAP70-GRB2, измеренным на предыдущих рисунках (сравните 50–150 с на рис.2f – 6b).

Рис. 6

Кинетические запаздывания между рекрутированием компонентов микрокластера зависят от внутриклеточного потока кальция. a График кинетических лагов, измеренных между TCRζ-Emerald и ZAP70-Apple в микрокластерах, сформированных в указанное время получения изображения в одной и той же Т-клетке Jurkat, активированной при 21 ° C (слева). Типичные графики интенсивности TCRζ-Halo-JF646 (зеленый) и ZAP70-Emerald (красный), измеренные в микрокластере через 75 и 150 секунд после активации Т-клеток (справа). b График кинетических лагов, измеренных между ZAP70-Emerald и GRB2-Halo-JF646 в микрокластерах, сформированных в указанное время получения изображения в одной и той же Т-клетке Jurkat, активированной при 21 ° C (слева). Типичные графики интенсивности ZAP70-Emerald (красный) и GRB2-Halo-JF646 (зеленый) во время ранней (34 с, середина) и поздней (110 с, справа) временных фаз активации Т-клеток (справа). c Типичные графики интенсивности TCRζ-Emerald (зеленый) и ZAP70-Scarlet (красный) (верхний ряд) или ZAP70-Scarlet (красный) и GRB2-Emerald (зеленый) (нижний ряд) в микрокластере в ячейке Jurkat обработанные BAPTA и EGTA (левый столбец), или между TCRζ-Halo-JF646 (зеленый) и ZAP-Scarlet (красный) (верхний ряд), или ZAP70-Scarlet (красный) и GRB2-Halo-JF646 (зеленый) (внизу) row) в клетках, экспрессирующих GCaMP6, в буфере для визуализации с 2 мМ CaCl 2 (средний столбец) или 5 мМ CaCl 2 (правый столбец). d Средние кинетические запаздывания, измеренные между TCRζ и ZAP70 или ZAP70 и GRB2 в микрокластерах при указанных условиях хелатирования или повышения уровня кальция. * p <0,0001 по сравнению с ДМСО. n.s., незначительно по сравнению с ДМСО. Средние кинетические задержки, измеренные между e TCRζ-Emerald и GRB2-Scarlet или f ZAP70-Emerald и GRB2-Scarlet в микрокластерах при указанных внеклеточных концентрациях CaCl 2

Любопытно, что мы заметили, что переход к более длинным кинетическим лагам совпало по времени с событием потока кальция, наблюдаемым на рис.5а. Поскольку кальций играет важную и разнообразную роль в качестве системы вторичного мессенджера в клетках, и поскольку внутриклеточные уровни кальция резко меняются из-за стимуляции TCR, мы стремились проверить, влияет ли внутриклеточный кальций на кинетику рекрутирования микрокластеров в активированных Т-клетках. Действительно, хелатирование кальция с использованием EGTA и BAPTA значительно уменьшило кинетические задержки между TCRζ-ZAP70 и ZAP70-GRB2 в поздно сформировавшихся микрокластерах (рис. 6c, d при 21 ° C и дополнительный рис. 4A при 37 ° C), указывая на то, что микрокластер Кинетика набора зависит от кальция.Сверхэкспрессия генетически кодируемого репортера кальция, GCaMP6, фенокопирует эффект EGTA / BAPTA на кинетические задержки (Fig. 6c, d), вероятно, из-за хелатирующего эффекта его кальций-связывающего кальмодулинового домена 43 . Важно отметить, что увеличение внеклеточной концентрации кальция спасло фенотип. Когда клетки со сверхэкспрессией GCaMP6 были активированы в 5 мМ растворе CaCl 2 вместо 2 мМ CaCl 2 , кинетические задержки TCRζ-GRB2 и ZAP70-GRB2 в поздно сформированных микрокластерах не изменились по сравнению с клетками, обработанными DMSO ( Инжир.6в, г). Чтобы оценить эффекты увеличения кальция в кинетике микрокластеров, клетки обрабатывали ионофором кальция иономицином непосредственно перед тем, как поместить их на покровные стекла. В противоположность эффектам хелатирования кальция, повышение содержания кальция привело к значительному увеличению кинетических задержек (рис. 6d). Наконец, чтобы подтвердить корреляцию между кинетикой рекрутирования микрокластеров и концентрацией кальция, мы титровали концентрацию внеклеточного кальция в буфере для визуализации и измеряли задержки кинетики при каждой концентрации.Действительно, кинетические запаздывания в поздно сформировавшихся микрокластерах коррелировали с концентрацией внеклеточного кальция, поскольку кинетические запаздывания TCRζ-GRB2 и ZAP70-GRB2 были короткими при низких концентрациях (0–0,5 мМ CaCl 2 ) и более длительными при физиологических концентрациях (1,0–2,0). мМ CaCl 2 ), с переходом к более длинным кинетическим лагам между 0,5 и 1,0 мМ CaCl 2 (рис. 6e, f). Взятые вместе, результаты на фиг. 6 показывают, что кинетические задержки между ступенчатым рекрутированием компонентов микрокластера зависят от кальция и регулируются внутриклеточным потоком кальция ниже по ходу активации TCR.

Губернатор

Куомо объявляет об обновленных фокусных зонах микрокластеров COVID-19

Губернатор Эндрю М. Куомо сегодня объявил обновленные фокусные зоны микрокластеров COVID-19 в штате Нью-Йорк. На основании показателей данных, включая результаты тестирования и частоту госпитализаций, красная зона Бруклина перейдет в оранжевую зону предупреждения. Губернатор также объявил о новых желтых предупредительных зонах в графствах Эри, Монро и Онондага.

«COVID растет по всей стране и по всему миру, и мы ожидаем, что эти показатели будут продолжать расти осенью и зимой», – сказал губернатор Куомо. «Долгосрочный прогноз заключается в том, чтобы получить вакцину как можно быстрее и вводить вакцину как можно быстрее, справедливо и беспристрастно. Тем временем мы справляемся с ростом, проводя больше тестов и целевых ограничений там, где это необходимо, и выполняя более строгие меры. я знаю, что люди устали – усталость от COVID реальна. Но вирус не устал. Красная, оранжевая и желтая зоны – это наш способ сказать, что вирус продвигается вперед, и мы собираемся усилить ограничения, и мы Увеличим исполнение.Когда мы видим небольшое увеличение, мы атакуем это небольшое увеличение – и цифры показывают, что это работает. Если мы будем оставаться умными и дисциплинированными, мы сможем справиться с этим – но для этого нам всем потребуется быть стойкими в Нью-Йорке ».

Изменения в текущих зонах фокусировки

Бруклин – Красная зона Изменения в оранжевой зоне предупреждения

Последнее На неделе Красная зона Бруклина была уменьшена в размере на 50 процентов в зависимости от прогресса. Показатели демонстрируют постоянный прогресс в контроле распространения COVID, и зона будет переведена в Orange, что позволит возобновить работу многих предприятий.

Новые зоны фокусировки

Округ Эри – Новая желтая предупредительная зона – Щелкните Здесь для просмотра карты

За последние десять дней в некоторых частях округа Эри средний уровень положительности за 7 дней превышал 2,5% , а количество случаев на 100 000 и новых ежедневных госпитализаций увеличилось, что соответствует показателям для обозначения желтой зоны.

Округ Монро – Новая желтая предупредительная зона – Нажмите Здесь , чтобы увидеть карту

За последние десять дней в некоторых частях округа Монро средний уровень положительных результатов за 7 дней превышал 3%, а число случаев на 100 000 и новых количество ежедневных госпитализаций увеличилось, что соответствует показателям, указанным в желтой зоне.

Округ Онондага – Новая желтая зона – Нажмите Здесь , чтобы увидеть карту

За последние десять дней в некоторых частях округа Онондага средний уровень положительных результатов за 7 дней превышал 3%, а число случаев на 100 000 и новых ежедневно Число госпитализаций увеличилось, что соответствует показателям, указанным в желтой зоне.

Губернатор напомнил, что ограничения желтой зоны для жителей Нью-Йорка включают в себя максимальную вместимость 25 человек на массовых собраниях, максимум 4 человека за столом во время обеда и 20% еженедельное тестирование студентов и преподавателей в школах.Бары и рестораны, расположенные в желтых предупредительных зонах, должны закрываться в полночь.

Показатель положительных результатов тестирования во всех сферах деятельности в рамках стратегии штата по микрокластерам составляет 4,32 процента, а за пределами зон фокусировки – 2,69 процента. В рамках приоритетных областей вчера было опубликовано 8 899 результатов тестов, из которых 384 оказались положительными. В остальной части штата, не считая этих областей внимания, было сообщено о 102517 результатах тестов, что дало 2760 положительных результатов. Полные результаты тестов, о которых сообщалось вчера, накануне, текущее скользящее среднее за 7 дней и последние две недели, приведены ниже:

Сродство, измеренное микрокластером

Резюме

Как и активация Т-клеток, активация В-клеток обусловлена ​​агрегацией Рецепторы В-клеток (BCR) в микрокластеры.Новая работа предполагает, что ранняя динамика подвижности BCR и образования микрокластеров «переводит» сродство BCR к антигену в чувствительность B-клеток.

В последние несколько лет был достигнут значительный прогресс в понимании запуска BCR и ранней передачи сигналов (Harwood and Batista, 2010). В этой области главным образом была работа лабораторий под руководством Факундо Батиста и Сьюзан Пирс. Батиста утверждал, что первичные В-клетки могут обычно распознавать лиганды, представленные другими клетками, через структуру, аналогичную иммунологическому синапсу Т-клеток (Grakoui et al., 1999; Батиста и др., 2001). Этот концептуальный прогресс и подтверждающие доказательства позволили им использовать визуализацию с высоким разрешением для визуализации молекулярной динамики и взаимодействий в поддерживаемых планарных двухслойных системах, которые позволяют вводить выбранные, латерально подвижные лиганды в контролируемых концентрациях (Fleire et al., 2006). Лаборатория Пирса использовала аналогичные модельные системы с трансформированными В-клетками для изучения структурных и сигнальных деталей, которые требуют обширной молекулярной инженерии самого BCR (Tolar et al., 2009b). В этом выпуске Liu et al. продолжить работу лаборатории Пирса, чтобы получить представление о том, как различия в сродстве BCR к антигену (Ag) считываются посредством образования субмикронных кластеров.

Связывание BCR с родственными антигенами гаптена инициирует последовательность событий, которая приводит к активации В-клеток (). То, как это происходит с моновалентными лигандами, свободно перемещающимися по поверхности, отличается от проблемы того, как агрегация BCR индуцируется поливалентными частицами; это различие нетривиально.МакКоннелл разработал поддерживаемую планарную двухслойную технологию, чтобы понять аналогичную проблему, заключающуюся в том, что моновалентные, латерально подвижные молекулы IgE, ограниченные поверхностью мембраны-мишени, могут способствовать агрегации микронного масштаба и передаче сигналов рецепторами Fc (Balakrishnan et al., 1982).

Моделирование шагов запуска BCR и ранней активации B-клеток на поддерживаемых планарных бислоев. Для изучения ранней передачи сигналов B-клеток, поддерживаемые плоские бислои (светло-пурпурный) загружены моновалентными антигенами (большие красные кружки) с молекулами адгезии, такими как ICAM-1, или без них, которые могут свободно диффундировать латерально вдоль двухслойной мембраны.Мембрана В-клеток (светло-голубая) показана со стороны цитоплазмы. В устойчивом состоянии (без Ag, стадия 0) комплексы BCR неактивны и могут мигрировать в плазматической мембране. После связывания Ag (этап 1) цепь Igμ претерпевает конформационное изменение (зеленый). Это приводит к кластеризации BCR (шаг 2), аресту комплекса и привлечению Lyn (желтый), возможно, через изменения в липидном микроокружении (полосатая область мембраны). Lyn фосфорилирует цепи Igα и Igβ (маленькие красные кружки), что приводит к разворачиванию цепей, в результате чего Syk (оранжевый) попадает в микрокластер (шаг 3).Микрокластер увеличивается в размере и стабильности за счет действия передачи сигналов Syk и взаимодействий с актиновым цитоскелетом.

Предыдущая работа предполагает, что криптические сайты связывания в BCR делают возможным ассоциацию с др. Латерально диффундирующими BCRs, чтобы управлять образованием микрокластеров (MC) (Tolar et al., 2009a). Перед воздействием антигена часть (∼20–60%) BCRs на поверхности B-клеток является латерально подвижной, но это зависит от изотипа (Treanor et al., 2010). IgM и IgG более подвижны, чем IgD.Эти различия, по-видимому, связаны с цитоплазматическим и трансмембранным доменами, поскольку замена этих участков IgM на соответствующие сегменты из белка MHC I увеличивает подвижность. Восстановление цитоплазматической области обратно до IgM снижает подвижность гибридного белка до уровней IgM дикого типа. Связывание Ag приводит к остановке мобильных BCR, но это остановка происходит не только за счет связывания одновалентного Ag. В присутствии низких концентраций одновалентного Ag только 12% BCR, связанных с Ag, фактически задерживаются (Tolar et al., 2009a), указывая тем самым, что кластеризация с др. BCRs (которые предположительно также связаны с Ag) необходимы для ареста.

Проксимальная к мембране область C4 цепи Igμ обеспечивает кластеризацию BCR, когда связывание Ag открывает скрытый сайт связывания (Tolar et al., 2009a). Удаление области C4 Igμ и вставка дополнительных трансмембранных мутаций (C4 + TM) устраняет кластеризацию и остановку BCR в ответ на вовлечение моновалентного Ag. Это не функция длины цепи Ig, поскольку другие усечения не влияют на кластеризацию или арест.Интересно, что фрагмент белка C4 + TM, экспрессируемый отдельно, может кластеризоваться независимо от Ag и рекрутировать нижестоящие сигнальные компоненты. Эти данные привели Толар и соавт. (2009b), чтобы предложить модель конформационных изменений запуска BCR. Следует отметить, что поливалентные Ag по своей природе могут агрегировать и запускать BCR даже в отсутствие домена C4.

Образование этих малых MC BCR важно для продуктивной передачи сигналов в B-клетках (и в T-клетках). В течение первых 30 секунд после запуска и кластеризации BCR src-киназа, Lyn, фосфорилирует иммунорецепторные тирозиновые мотивы активации (ITAM) Igα и Igβ, сигнальных цепей, связанных с Igμ.Технически строгие эксперименты с резонансным переносом энергии флуоресценции (FRET), разработанные для измерения межбелковых расстояний, показали, что связывание Ag приводит к начальному всплеску FRET между Igµ и сигнальным комплексом Igα-Igβ, что согласуется с кластеризацией. Этот спайк FRET быстро затухает через 30 с, но только если происходит фосфорилирование ITAM. Мутации остатков тирозина ITAM или обработка ингибиторами Lyn, которые предотвращают фосфорилирование ITAM, также предотвращают снижение FRET. Поскольку комплекс не рассеивается во время фосфорилирования, считается, что падение FRET вызвано увеличением межбелковых расстояний, что вызвано «распаковкой» цепей Igα и Igβ.Это открытие отражает недавние открытия в Т-клетках относительно распаковки CD3ε в ответ на фосфорилирование после активации Т-клеток (Gil et al., 2002; Xu et al., 2008).

Lyn биохимически определяется как белок, связанный с липидным рафтом. Ассоциация BCR MC с Lyn происходит временно в течение первых 30 с после встречи с Ag. Рекрутирование src-kinase Lyn, как полагают, опосредуется изменениями в липидном микроокружении BCR, которые могут обогащать рафт-подобные белки (Sohn et al., 2008). Начальное образование MC не зависит от Syk, но рекрутирование Syk в MCs требует фосфорилирования ITAM, поскольку Syk стыкуется с ITAM через свой Sh3 домен (Bradshaw, 2010).Syk сигналы в периферических MC, пока они не достигнут центрального супрамолекулярного активационного кластера, где происходит дезактивация и деградация MC.

Неясно, какую роль сродство BCR к Ag играет в передаче сигналов ранних клеток BCR. Что касается конечного результата для клетки, из многочисленных исследований ясно, что В-клетки с BCR, имеющими более высокое сродство к Ag, превосходят клоны с более низким сродством BCR в ходе иммунного ответа (McHeyzer-Williams и McHeyzer-Williams, 2005). . BCR с более высоким сродством проявляет много преимуществ для В-клеток; большее поглощение Ag приводит к большему количеству Ag для представления и лучшей помощи Т-лимфоцитам.Чтобы определить, могут ли В-клетки различать антигены с высоким и низким сродством без вмешательства Т-лимфоцитов, Liu et al. (2010) протестировали влияние сродства BCR на раннюю передачу сигналов B-клеток. Используя BCR, обладающие высоким и низким сродством к 4-гидрокси-3-йод-5-нитрофенилу (Shih et al., 2002b), авторы смогли сравнить сильные и слабые стимулы. Используя инструменты, разработанные в их предыдущих исследованиях, они показали, что сродство BCR управляет мобильностью BCR, а также скоростью образования и роста MC. Эти данные показывают, что с самых ранних стадий сродство BCR усиливает функцию В-клеток.Кроме того, эти данные предоставляют механизм, объясняющий, как образование MC может определять качество Ag для B-клеток.

Вторым важным моментом этой статьи является разбивка образования MC на раннюю (зарождение) и позднюю (рост) стадии на основе высокоскоростной визуализации. Первая стадия (происходит в первые 30 секунд) не зависит от Syk, тогда как более поздняя стадия зависит от Syk. Сходным образом ингибиторы полимеризации микротрубочек блокируют поздние, но не ранние стадии роста ТЦ. Однако оказывается, что обе стадии развития MC зависят от динамики актина.Будет интересно посмотреть, какую роль на этих стадиях играют моторные белки цитоскелета.

Актин играет сложную роль в запуске BCR и формировании MC. В установившемся состоянии неподвижные BCRs, по-видимому, заключены в загоны в областях, обогащенных кортикальным актином и связями эзриновых мембран (Treanor et al., 2010). В предыдущих исследованиях Tolar et al. (2005) не наблюдали эффекта деполимеризации актина на FRET-профиль запуска BCR. Однако Liu et al. (2010) показали, что G-актин-секвестрирующий препарат латрункулин B, по-видимому, останавливает ранние и поздние стадии роста MC.Недавняя статья (Treanor et al., 2010) показала, что активация В-клеток может быть индуцирована даже в отсутствие Ag путем разрушения актинового цитоскелета с помощью деполимеризующих препаратов латрункулина A или цитохалазина D, или с помощью стабилизирующего актин препарата ясплакинолида; все препараты приводили к снижению содержания кортикального актина. Эти препараты были способны индуцировать приток кальция и фосфорилирование ERK способом, зависимым от Vav и фосфолипазы C-γ, предполагая, что эта передача сигналов может быть вызвана высвобождением иммобилизованных BCR.Актин играет критическую роль в стабильности и передаче сигналов от TCR MCs (Campi et al., 2005). Актиновый цитоскелет одновременно способствует одномолекулярной чувствительности TCR, одновременно сдерживая запуск BCR, так что для образования микрокластера необходимо много лигандов. Различная роль F-актина в T- и B-клетках согласуется с проблемами генерации комплексов MHC-пептид, что требует, чтобы B-клетка захватила ~ 500 белковых молекул для образования одного комплекса MHC-пептид (Dadaglio et al., 1997).

Другой важный аспект данных, представленных Liu et al. (2010) – открытие, что B-клетки, экспрессирующие BCR с низким сродством, все еще демонстрируют некоторый уровень запуска BCR и образования MC, хотя ответ более слабый и медленный, чем ответ от BCR с высоким сродством. Как и в предыдущих исследованиях, эти измерения были выполнены в системе одновалентного серебра. In vivo В-клетки, экспрессирующие такой же низкоаффинный BCR, описанный здесь, способны вызывать иммунный ответ, но только в отсутствие клонов с более высоким сродством и, возможно, только в ответ на поливалентные Ag (Shih et al., 2002а). Также может быть интересно посмотреть, как при низкоаффинных взаимодействиях кластеризация и арест BCR регулируют рекрутирование Lyn. Однако при слабых стимулах эти процессы могут быть чрезвычайно преходящими и их трудно измерить с помощью изображений. Наконец, эти данные важны для понимания того, как В-клетки определяют количественную аффинность, что может быть полезно для разработки более эффективных вакцин, направленных на слабые антигены.

Aquaspace Aquatomic Microclustering 3500 Устройство

Что входит в состав микрокластерной водной системы Aquatomic 3500?

1.Восемь сверхпрочных редкоземельных магнитов со специальным покрытием, которые обеспечивают структурирование воды мощностью более 34000 гаусс

2. Запатентованная конструкция с компактной регулируемой лентой для установки на бутылки с водой емкостью до 5 галлонов


Как система микрокластеризации Aquatomic 3500 улучшает качество воды?

Aquatomic 3500 использует сверхсильные редкоземельные магниты для микрокластеризации воды. Меньший кластер приводит к лучшему всасыванию воды через клеточные мембраны и стенки.

Микрокластеризация воды снижает поверхностное натяжение и делает воду более «биодоступной», тем самым улучшая перенос питательных веществ в клетки и удаление отходов из клеток.

Использование магнитов для улучшения качества и пользы воды для здоровья имеет долгую историю. Исследователи обнаружили, что когда постоянный магнит находится в контакте с водой, вода становится магнитно заряженной и приобретает магнитные свойства. Такая обработанная магнитами вода влияет на человеческий организм при регулярном приеме внутрь в течение значительного периода времени (Lam, 2001).

Многие такие устройства состоят из одного или нескольких постоянных магнитов, прикрепленных либо к внутренней, либо к внешней поверхности входящей водопроводной трубы. Вода подвергается воздействию магнитного поля, когда течет по трубе между магнитами. Вода и водные растворы, прошедшие через эти магнитные поля, приобретают более тонкую и однородную структуру (Ткаченко, Семёнова, 1995). Это увеличивает текучесть воды и помогает повысить способность воды растворять различные компоненты, такие как минералы и витамины (Kronenberg, 1985; Mikesell, 1985), и, следовательно, улучшает биологическую активность растворов, положительно влияя на производительность людей, животных и растений. (Линь, Йотват, 1989 и 1990; Ткаченко, Семёнова, 1995; Goldsworthy et al., 1999).


Структура воды и магниты

Жидкую воду следует рассматривать как большой кластер (например, гроздь винограда) молекул воды, в котором молекулы воды, связанные водородными связями (вода, связанная с водой), непрерывно формируются, распадаются на части. и реформирование. Эти электрически динамические молекулы воды легко разрываются и образуют связи с химическими соединениями, некоторые из которых необходимы для жизни, и, конечно же, некоторые менее чем полезны, например, хлор.

Молекулы воды полярны, то есть одна часть молекулы воды (водород) имеет положительный электрический заряд, а другая часть (кислород) – отрицательный; но в целом чистый электрический заряд нейтрален.Таким образом, молекула воды представляет собой небольшой магнит (диполь), на магнитное (или электрическое) поле которого можно влиять, заставляя молекулу поворачиваться или вращаться в одном или другом направлении, принимая положительный или отрицательный более высокий потенциал – в зависимости от того, было приложено южное (положительное) или северное (отрицательное) внешнее магнитное поле.

Магниты влияют на угол связи между водородом и атомом кислорода в молекуле воды. Намагниченная вода снижает угол связи водород-кислород в молекуле воды с 104 до 103 градусов.Это, в свою очередь, заставляет молекулу воды группироваться в группы из 6-7, а не в группы из 10-12 и выше. Меньший кластер приводит к лучшему всасыванию воды через клеточные мембраны и стенки.


Что происходит, когда вы пьете воду с небольшими скоплениями?

Джон Баррон, всемирно известный эксперт в области здравоохранения, сообщает: «Хотя вся вода состоит из одних и тех же основных молекул h30, вода, тем не менее, различается в зависимости от того, как эти молекулы связываются вместе, образуя« группы молекул воды ».«Проще говоря, вода отличается размером этих групп.

Чем меньше группы, тем более биодоступна вода – тем легче она может проходить через клетки, транспортировать питательные вещества и удалить отходы, чтобы облегчить работу всех коммуникационных систем в вашем теле и прохождение через ваше тело в целом. Чем больше группы, тем менее эффективно вода выполняет те же функции.

То, что удерживает молекулы воды вместе в кластеры, – это поверхностное натяжение.Это то, что вы видите, когда моете машину, и вода капает на капот. При мойке автомобиля вы используете моющее средство, чтобы снять это поверхностное натяжение, которое разрушает большие молекулярные кластеры, делая воду более влажной и способной лучше очищаться. Очевидно, вы не можете использовать моющее средство для «улучшения» биодоступности питьевой воды. Но вы можете использовать магнетизм ».

«Намагничивание питьевой воды снижает ее поверхностное натяжение, делая ее более влажной и более пригодной для использования каждой клеткой вашего тела.Кроме того, есть сильное вторичное преимущество. Применение магнитного поля к воде может не только сделать ее более влажной, но и повысить ее pH (до полной отметки, в зависимости от воды). Отношение воды небольшого скопления к воде большого скопления меняется со временем в вашем теле. Когда вы рождаетесь, в нем присутствует высокий процент небольших скоплений воды. Однако с возрастом этот процент неуклонно снижается – в конечном итоге становится практически несуществующим ».

«Одна из проблем заключается в том, что вода небольшого кластера нестабильна.Электрические заряды, присущие воде, постоянно заставляют маленькие кластеры объединяться в большие и большие кластеры. И что еще хуже, процесс ускоряется, когда вода подвергается воздействию воздуха и света ». Jon Barron, Baseline of Health Newsletter , июнь 2002. Это одна из причин, по которой Purahome считает, что микрокластеризованную воду необходимо пить свежей при ее производстве. Его не следует покупать в бутылках в розничных магазинах и хранить у себя дома, поскольку эффекты микрокластеризации (а также реминерализации!) Практически отсутствуют.

Микрокластеры TCR уже существуют и содержат молекулы, необходимые для передачи сигнала TCR

Abstract

TCR-зависимые сигнальные события наблюдаются в микрокластерах TCR. Мы обнаружили, что некоторые микрокластеры TCR присутствуют в нестимулированных мышиных Т-клетках, что указывает на то, что механизмы, приводящие к образованию микрокластеров, не требуют связывания лиганда. Абсолютное количество этих ранее существовавших микрокластеров увеличивается после взаимодействия с низкоактивными лигандами.Это увеличение сопровождается увеличением разрастания клеток, в результате чего плотность микрокластеров TCR на поверхности Т-клетки не является сильной функцией активности лиганда. Характеризуя их состав, мы наблюдали постоянное количество TCR в микрокластере, конститутивное исключение фосфатазы CD45 и преассоциацию с сигнальными адаптерами LAT и Grb2. Существование микрокластеров TCR до связывания лиганда в состоянии, которое способствует инициации передачи сигналов ниже по течению, может частично объяснять быструю кинетику, с которой происходит передача сигнала TCR.

Введение

Т-клеткам постоянно ставится задача распознавать редкие связанные с антигенными пептидами основные комплексы гистосовместимости (pMHCs 2 ), происходящие от экзогенных патогенов из большого количества pMHC, нагруженных собственными пептидами, полученными из белков, происходящих из ткани хозяина, процесс известен. как дискриминация лигандов. Классический иммунологический синапс (IS 3 ) (1, 2) образуется между Т-клеткой и агонист-презентирующим APC после успешной передачи сигнала T TCR, что приводит к распознаванию лиганда.Внутри синапса передача сигналов TCR происходит в микрокластерах TCR, которые исключают CD45 (3, 4), обогащены тирозинфосфорилированными сигнальными молекулами (3, 5), костимулирующими молекулами (6) и другими адаптерами передачи сигналов (3, 7). Устойчивая передача сигналов Т-клеток коррелирует с непрерывным образованием микрокластеров TCR на периферии контакта с APC, которые актин-зависимым образом перемещаются в центр области контакта, где они сливаются, образуя центральный супрамолекулярный активационный кластер ( cSMAC 4 ) (4, 5).Дискриминация лиганда с помощью TCR, скорее всего, происходит в микрокластерах TCR; однако неясно, является ли образование микрокластеров TCR частью процесса дискриминации.

Организация TCR в плазматической мембране играет роль в реакции Т-клеток на pMHC, поскольку олигомерное состояние TCR, по крайней мере, частично контролирует способность TCR ζ к фосфорилированию. Используя методы электронной микроскопии и двумерного гель-электрофореза, Шамель и его коллеги сообщили, что TCR существует в виде олигомеров в плазматической мембране, содержащей 2-20 TCR, причем более крупные олигомеры отвечают за зондирование низкой плотности антигена (8).В активированных клетках и клетках с фенотипом памяти несколько групп коррелировали увеличение кластеризации TCR с повышенной авидностью (9-11). Подобные явления агрегации TCR также наблюдались с использованием методов флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения. В одном исследовании были обнаружены нанокластеры TCR ζ в нестимулированных клетках Jurkat (12), а в другом сообщалось об аналогичных структурах, которые увеличивались в размере при связывании агониста pMHC (13). Следовательно, возможно, что микрокластеры, визуализированные с помощью дифракционной микроскопии, могут представлять собой совокупность нанокластеров, которые слились в ответ на стимуляцию агонистом pMHC.

Неизвестно, связаны ли эти изменения в состоянии агрегирования TCR напрямую с инициированием нисходящей сигнализации. Наблюдения, выполненные с помощью флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения, показали, что адаптерная молекула, линкер для активации Т-клеток (LAT 5 ) и TCR существуют в отдельных островках белка, которые сцепляются при стимуляции агонистами (13). Кроме того, были описаны эндосомные пулы LAT, которые передаются в TCR только после взаимодействия с антигеном (14-16).Однако другие сообщают, что LAT и TCR ζ □ существуют в одних и тех же наноструктурах в базальном состоянии (12) и что этот пул LAT, а не LAT в эндосомном компартменте, фосфорилируется при стимуляции антигеном (17). В этом сценарии белок 2, связанный с рецептором фактора роста (Grb2 6 ), рекрутируется на фосфорилированный LAT после активации TCR. Литература предполагает, следовательно, процесс запуска TCR, который основывается, по крайней мере, на двух различных явлениях, образовании олигомеров TCR более высокого порядка и последующем привлечении эффекторных молекул в микрокластеры, чтобы сделать возможной инициацию нижестоящей передачи сигналов.При взаимодействии с лигандом передача сигналов TCR происходит с быстрой кинетикой. Было показано, что для притока кальция после связывания лиганда требуется примерно 6 секунд, а для рекрутирования Grb2 в микрокластеры TCR – 4 секунды (7). Передача сигналов TCR также имеет цифровую характеристику, поскольку представление одного пептида-агониста APC приводит к активации Т-клеток и продукции цитокинов (18, 19). Распределение сигнальных молекул относительно TCR, которое вносит вклад в скорость и чувствительность передачи сигналов TCR, до конца не изучено.

Связь между связыванием лиганда и образованием микрокластеров TCR не ясна. Если связывание лиганда приводит к образованию микрокластеров, то снижение сродства лиганда, а также его плотности могут модулировать этот процесс. Измененные пептидные лиганды (APLs 7 ) содержат мутации в ключевых контактных остатках TCR, и результатом мутаций являются лиганды с измененными характеристиками связывания с TCR, которые коррелируют с их сигнальным потенциалом (20). Здесь мы используем стимуляцию APL и снижение плотности агонистов в качестве инструментов для проведения систематического анализа зависимости образования микрокластеров TCR от связывания лиганда.Мы обнаружили, что некоторые микрокластеры TCR существуют в наивных клетках-агонистах, и их плотность на поверхности клетки не увеличивается пропорционально плотности лиганда или сродству. Кроме того, их состав до связывания лиганда может объяснить быструю кинетику, с которой наблюдается передача сигналов TCR.

Материалы и методы

Статистические методы

Призма использовалась для расчета всех статистических параметров. Для сгруппированных анализов выполнялся односторонний ANOVA-тест с использованием поправки Бонферонни с 95% доверительным интервалом, используемым для определения значимых различий.Во всей рукописи символы *, ** и *** относятся к p <0,01, 0,001 и 0,0001 соответственно.

Пептиды

Все пептиды, использованные в исследовании, были синтезированы коммерчески (American Peptide Company) и очищены до более чем 95% обращенно-фазовой ВЭЖХ. Последовательности пептидов, использованных в исследовании, следующие: цитохром с моли [MCC 8 (88-103)]: ANERADLIAYLKQATK, K99A: ANERADLIAYLAQATK, T102L: ANERADLIAYLKQALK, β-2KAERQADM: HPPHPH5 GFPTIYFSPANKKL, cCYT: VNKEIQNAVQGVK, MSA: TPTLVEAARNLGRVG, HSP70: DNRMVNHFIAEFKRK и α-trp: YDRNTKSPLFVGKV.

Мыши и активация Т-клеток

Все мыши были получены от Taconic Farms, Inc. Кроме того, все животные, использованные в этом исследовании, содержались в определенной среде, свободной от патогенов, и Национальные институты аллергии и инфекционных заболеваний. Уход за животными и их использование. Комитет одобрил все эксперименты. Трансгенных мышей RAG2 – / – AND TCR на фоне C57BL / 6 и мышей RAG2 – / – на фоне B10.A скрещивали с получением мышей AND на смешанном фоне H-2 b / H-2 k .Мы называем их И мышами. Для активации наивные И Т-клетки мышей в возрасте не старше 3 месяцев смешивали со спленоцитами CD3ε – / – мышей на фоне B10.A в Advanced DMEM (Life Technologies) с добавлением 2,5% определенного FBS (гиклон), пенициллина. / Стрептомицин, глутамин и 10 мкМ пептид MCC (88-103). Клетки помещали в 12-луночные планшеты (2 мл / лунку) при плотности 10 миллионов клеток / мл и оставляли для активации в течение 48 часов. На этом этапе клетки подсчитывали и повторно высевали в колбы с 50 ед. / Мл мышиного IL-2 (PeproTech) при плотности 2 миллиона жизнеспособных клеток / мл.После этого каждые 48 часов клетки пересевали в свежую среду, содержащую IL-2, и плотность повторно доводили до 2 миллионов клеток / мл. Мы называем эти отдохнувшие клетки предварительно активированными И Т-клетками и использовали их между 7 и 10 днями после активации.

Nucleofection and Enhanced GFP (EGFP

9 ) Fusion Constructs

Для экспрессии слитых белков, меченных EGFP, активированные AND T-клетки трансфицировали с использованием набора Amaxa® Mouse T Cell Nucleofector® Kit (Lonza), как описано подробно в другом месте (21).Вкратце, 5 миллионов AND Т-клеток собирали путем гранулирования при 75 × g в течение 5 минут. Супернатант удаляли путем аспирации, и клетки ресуспендировали в растворе нуклеофектора, содержащем 5 мкг плазмидной ДНК. Затем клетки переносили в кювету для электропорации и трансфицировали с использованием программы X-001. После этого клетки переносили, используя предоставленную пластиковую пипетку для переноса, в предварительно уравновешенную (при 37 ° C, инкубатор с 5% CO 2 в течение одного часа) культуральную среду. Клетки выдерживали в течение 4 часов, чтобы обеспечить экспрессию белка, меченного EGFP, и использовали непосредственно для визуализации.Трансфекцию наивных И Т-клеток проводили со следующими различиями: 5 мкг ДНК использовали для трансфекции 10 миллионов клеток, и клетки инкубировали при 30 ° C в течение трех часов после трансфекции. Все слитые белки EGFP, использованные в этом исследовании, были клонированы между сайтами XhoI и HindIII в векторе экспрессии pEGFP-N1 (Clonetech), и вся использованная кДНК имела мышиное происхождение (OpenBiosystems).

Поддерживаемые липидные бислои

Жидкие липидные бислои, состоящие из 6.Липиды с 25% Ni-NTA и 93,75% DOPC образовывались либо на очищенном от раствора пираний покровном стекле (Bioptechs), либо на шариках из диоксида кремния (микросферы MicroSil 4,3 мкм, 10% твердых веществ, Bangs Laboratories). Если не указано иное, очищенные внеклеточные домены следующих белков были включены с указанной плотностью: гистидин 6 с меткой (как на α, так и на β цепи), IE k , нагруженный пептидом, при 5 молекулах / мкм 2 , His 12 -помеченный ICAM-1 при 100 молекулах / мкм 2 и GPI-заякоренный CD80 или his-tagged CD80 при 100 молекулах / мкм 2 .Процесс приготовления бислоев как на покровном стекле, так и на гранулах диоксида кремния и количественного определения адсорбированного количества молекул, меченных гистидином, был описан ранее (22). Для экспериментов по улавливанию комплекса pMHC были синтезированы варианты всех пептидов, содержащих N-концевой цистеин (CPC Scientific), и сайт-специфически меченные (NIAID Peptide Synthesis Facility) малеимидом AlexaFluor 568 (Life Technologies). ICAM-1 был помечен AlexaFluor 647.

Микроскопия

Одновременная двухцветная флуоресцентная микроскопия полного внутреннего отражения (TIRFM 10 ) была использована для изучения локализации сигнальных белков, меченных EGFP, в микрокластерах TCR.Специально разработанная оптика TIRF, минимизирующая хроматические эффекты, была создана на основе флуоресцентного микроскопа Olympus IX71. Этот метод был подробно опубликован в другом месте (21), но мы кратко опишем ключевые особенности системы. TIRF был достигнут с использованием сквозного подхода с использованием 150-кратного увеличения с коррекцией на бесконечность, 1,45 числовой апертуры (NA) TIRFM объектива (Olympus), что обеспечивает конечное оптическое разрешение 0,1 мкм на пиксель. Лучи от аргон-ионного и 561 нм твердотельного лазера с диодной накачкой (DPSS) (обеспечивающего освещенность 488, 514 и 561 нм) проходят через акустооптический перестраиваемый фильтр для управления интенсивностью, а затем через одномодовое волокно для доставки. к запуску TIRF.Свет, испускаемый образцом, отражается из правого бокового порта микроскопа, где он разделяется на два отдельных луча (излучение EGFP и излучение AlexaFluor 546) дихроичным зеркалом (Chroma) и фокусируется линзами трубки. Наконец, эмиссионные фильтры размещаются непосредственно перед каждой из двух идентичных электронно-умножающих камер QuantEM EM-CCD (Photometrics), которые улавливают и записывают сигнал флуоресценции. Камеры EM-CCD были выбраны из-за их чувствительности, которая позволяет наблюдать низкие уровни белков, меченных EGFP, устраняя необходимость в большой сверхэкспрессии сигнальных молекул.

Для визуализации Т-клетки (5 × 10 6 для лигандов-агонистов, 10 × 10 6 для лигандов APL) ресуспендировали в забуференном HEPES физиологическом растворе, содержащем BSA (HBS / BSA) и 10 мкг / мл H57 или I3 / 2.3 Fab. Затем Т-клетки вводятся в термостатированную проточную камеру (Bioptechs), поддерживаемую при 37 ° C, где они отображаются в течение до 1 часа. Для предотвращения фотоповреждений суммарная мощность лазера на границе с образцом для всех используемых лазерных линий ограничена 50 мкВт.

Мечение Т-клеток с помощью DiO

Т-клетки метили с помощью DiO (Life Technologies) путем суспендирования клеток в бессывороточной среде Advanced DMEM, содержащей 2.0 мкл DiO / мл при плотности 1,0 × 10 6 клеток / мл. Затем клетки инкубировали в течение 10 минут, трижды промывали и использовали непосредственно для визуализации.

Количественная оценка точечных структур

Количественная оценка точечных распределений флуорофоров на изображениях флуоресцентной микроскопии, представляющих эндосомы или кластеры белков клеточной поверхности, всегда является сложной задачей. Точечные структуры могут иметь среднюю интенсивность в 1,2 раза по сравнению с соседними пикселями, что может быть реальным сигналом клеточной флуоресценции, а не фоном.Кроме того, этот базальный сигнал может варьироваться от клетки к клетке, а также может быть неоднородным для одной клетки. В результате такой сложности методов на основе пороговых значений недостаточно для количественной оценки таких точечных распределений.

Алгоритм для идентификации точечных структур на широкоугольных изображениях интернализованных ЛПНП был разработан несколько лет назад (23). Этот метод требовал, чтобы изображения сначала подвергались медианной фильтрации, чтобы удалить некоторый неоднородный сигнал, окружающий точку, тем самым увеличивая отношение сигнал / шум.Алгоритм в его исходной форме нуждался в следующих входных значениях от пользователя:

  1. порог, T

  2. Низкая фракция, л

  3. Высокая фракция, h

  4. Размер шага, с

  5. Мин. Площадь пятна

  6. Макс.

Пороговое значение T применяется к медианному отфильтрованному изображению, и все пиксели меньше порогового значения устанавливаются на ноль. После этой операции программа определяет, сколько точек существует.Каждое пятно определяется как непрерывный набор пикселей. Это может быть одна точка или несколько точек в зависимости от введенного порогового значения. Идентифицируется пиксель максимальной интенсивности в каждом пятне. Затем программное обеспечение идентифицирует все пиксели, которые меньше «низкой доли», умноженной на пиксель максимальной интенсивности, для каждого пятна, идентифицированного на изображении, и устанавливает их в ноль. Снова выполняется поиск, чтобы определить количество пятен. Эта операция может создать больше пятен или избавиться от пикселей низкой интенсивности в одном пятне.Программное обеспечение обновляет эту информацию, и теперь значение дроби увеличивается на размер шага, и тот же процесс повторяется. Этот итеративный процесс обрезки изображен графически ( фиг. S1A, ) для примерного изображения вместе с выходным изображением, в котором сохраняются только точечные структуры ( фиг. S1B ). Хотя этот процесс очень надежен, чтобы идентифицировать все точечные структуры в одной ячейке, пользователь должен потратить много времени на настройку параметров, поскольку оптимальный набор параметров варьируется от ячейки к ячейке, что делает анализ очень утомительным.

Мы изменили алгоритм, чтобы уменьшить субъективный вклад пользователей и сократить время, необходимое для анализа. Вместо того, чтобы просить пользователя ввести меньшую долю, большую долю и размер шага, мы попросили пользователя ввести размер шага и на основе этого размера шага выполнили вышеуказанный алгоритм для всех комбинаций низких и высоких значений. Когда процедура пятен выполняется с использованием каждого из диапазонов низкой и высокой фракции, она будет генерировать пятна с разной степенью обрезки. Следующей задачей было придумать объективный критерий выбора на уровне одной точки, которая была лучше всего обрезана.Оптимально обрезанное пятно в одной части изображения может возникнуть из-за другого набора параметров обрезки, чем в другой области.

Уникальные пятна, созданные с помощью различных параметров обрезки, были идентифицированы на основе пикселя максимальной интенсивности. Мы пришли к выводу, что оптимально обрезанное пятно – это такое пятно, средняя интенсивность которого не меняется после определенной степени обрезки. Мы расположили каждое уникальное пятно по возрастанию средней интенсивности и нормализовали ее до максимальной средней интенсивности. Затем мы попросили пользователя ввести параметр отсечки.Было выбрано первое пятно выше этого параметра обрезания. Опытным путем этот параметр был выбран равным 0,83. Если бы параметр отсечки был бы 0,9, тогда можно было бы выбрать более обрезанное пятно, а если бы оно было меньше 0,83, было бы выбрано менее обрезанное пятно.

Другими входными параметрами являются минимальная площадь пятна, максимальная площадь пятна и порог.

Анализ колокализации

После сегментации изображения и графической идентификации микрокластеров микрокластеров TCR и EGFP к соответствующим изображениям был применен алгоритм, который рассчитал процент перекрытия в областях микрокластеров.Колокализованными считались пятна, площадь перекрытия которых составляла не менее 40%.

Измерение потоков кальция

Для измерения потоков кальция предварительно активированные И Т-клетки загружали чувствительным к кальцию красителем fura-2 AM (Life Technologies). И Т-клетки осаждали при 700 об / мин, промывали один раз 10 мл бессывороточной Advanced DMEM (Life Technologies) и ресуспендировали в 1 мл бессывороточной Advanced DMEM при комнатной температуре, содержащей 2 мкМ Fura-2. Затем клетки инкубировали при комнатной температуре в течение 25 мин в темноте.После этого к клеткам добавляли 5 мл предварительно нагретого ADMEM, содержащего 2,5% сыворотки, и клетки инкубировали еще 1 час. при 37 ° С. Затем клетки осаждали при 700 об / мин и использовали непосредственно для визуализации. Клетки визуализировали с помощью объектива 40X, 1,35 NA, и эмиссию флуоресценции регистрировали при возбуждении 340 и 380 нм. Изображения IRM и ICAM-1 были также собраны, чтобы можно было идентифицировать клетки, прикрепленные к бислою. В качестве контроля для определения максимального притока кальция клетки в конце эксперимента подвергали обработке 2 мкг / мл иономицина в HBS / BSA, содержащем 2 мМ MgCl 2 и 20 мМ CaCl 2 .Наконец, в качестве контроля для измерения исходной флуоресценции Fura-2 клетки подвергали обработке 2 мМ EGTA в не содержащем кальция HBS / BSA, содержащем 3 мМ MgCl 2 .

Сегментация и отслеживание клеток для анализа потока кальция

Анализ потока кальция в отдельных клетках был выполнен сначала путем сегментирования клеток в канале эмиссии 340 нм (Ch-340), а затем отслеживания этих бинарных масок, соответствующих клеткам. На этапе сегментации отдельные кадры Ch-340 данных серии 2D-t предварительно обрабатываются для улучшения круговых структур (ячеек) с использованием полосового фильтра.Объекты переднего плана из предварительно обработанного кадра Ch-340 идентифицируются с использованием алгоритма минимальной ошибки Киттлера и Иллингворта . Это, однако, приводит к чрезмерной сегментации, особенно когда клетки плотно упакованы. Следовательно, водораздел, сегментация на основе морфологии, используется для разделения больших объектов переднего плана на отдельные ячейки. Пост-сегментация, фильтрация по размеру (<150 пикселей и> 2500 пикселей) и форме (округлость [0,6, 1,0]) удаляет небольшие островки и большие объекты переднего плана (если есть).Все сегментированные объекты по краям кадра также игнорируются. Эти операции обработки изображений были реализованы как макрос ImageJ с возможностью пакетной обработки.

Как только бинарные маски для ячеек в Ch-340 идентифицированы, алгоритм авторегрессии первого порядка (24), реализованный как сценарий MATLAB (Mathworks, Inc.), используется для автоматического отслеживания объекта в данных 2D-t. Затем сценарий MATLAB импортирует скорректированные по фону (алгоритм катящегося шара с радиусом 20 пикселей) каналы излучения 340 и 380 нм, необработанные IRM и ICAM-1 и двоичные маски ячеек из этапа сегментации в виде многоканального 2D-изображения. -t в Imaris (Andor / Bitplane) с помощью программного интерфейса XTension.Информация об отслеживании из алгоритма авторегрессии также импортируется в Imaris как объект Surface-Surpass. Пользовательский интерфейс Surpass Imaris используется для ручного / визуального выбора клеточных треков, контактирующих с бислоем (видимых в каналах IRM и ICAM-1). Выбранные пользователем треки впоследствии экспортируются в книгу Microsoft Excel. Для каждого выбранного трека Imaris настроен на экспорт среднего значения интенсивности в Ch-340 и Ch-380.

Вестерн-блоттинг

Для экспериментов по стимуляции клеток использовали 1 мкл суспензии гранул диоксида кремния для 0.2 × 10 5 Т-клеток. Это соответствует 10 гранулам диоксида кремния на ячейку. Для LAT-блоттинга стимулировали 5 миллионов клеток на условие с последующим лизисом в буфере, содержащем 0,5% Brij-96v, 150 мМ NaCl, 20 мМ Tris-HCl pH 8,0, 2 мМ EDTA, 1 мМ PMSF, 1 мМ NaVO 3 , 1X ингибиторы фосфатазы PhosSTOP и 1X комплексные мини-ингибиторы протеазы (Roche) на 30 мин. на льду. После этого клеточный мусор осаждали при 14000 об / мин при 4 ° C, а очищенные супернатанты переносили в новые пробирки.Наконец, к лизатам добавляли краситель для загрузки SDS с последующим кипячением в течение 6 минут с периодическим встряхиванием. Для блоттинга ERK процесс был таким же, за исключением того, что 1% NP-40 использовался в качестве детергента и только 2 миллиона клеток стимулировались на одно условие. Лизаты обрабатывали на 4-20% градиентных гелях SDS / PAGE (BioRad) с использованием тока 25 мА / гель, и белки переносили на нитроцеллюлозные мембраны с использованием системы полусухого переноса iBlot (Life Technologies). Мембраны блокировали 5% -ным молоком для блоттинга (BioRad) в PBST в течение 1 часа.при комнатной температуре с последующей инкубацией с первичными антителами в PBST в течение ночи при 4 ° C при осторожном перемешивании. После промывания PBST мембраны зондировали меченным HRP антителом против кроличьего IgG (Cell Signaling, # 7074) в течение 1 часа. при комнатной температуре. pLAT (Y191) (Abcam, # ab-59197) и LAT (Cell Signaling, # 9166) детектировали с помощью фотопленки (BIOMAX XAR, KODAK). ERK и pERK (Cell Signaling, № 4692 и № 9102 соответственно) были обнаружены с использованием системы обнаружения хемилюминесценции на основе ПЗС (FluorChemQ, AlphaInnotech).

Получение Fab-фрагментов антител

Fab-фрагментов H57 против мышиной цепи TCRβ и I3 / 2.3, против мышиного CD45, антитела получали следующим образом. Очищенные аффинно очищенные антитела концентрировали до 2 мг / мл в PBS. Затем буфер PBS заменяли диализом на 50 мМ цитратный буфер при pH 5,5, содержащий 50 мМ NaCl и 25 мМ цистеин (добавленный непосредственно перед перевариванием). Для переваривания антител готовили смесь 2 мг / мл папаина (Sigma), 2 мМ EDTA, 1 мМ DTT и 40 мМ цистеина в 100 мМ трис-HCl буфере, pH 8.0. После активации раствора, содержащего папаин, при 37 ° C в течение 10 минут, 5 мкл активированного раствора папаина добавляли на миллиграмм антитела к раствору, содержащему антитела, и давали ему возможность перевариться в течение 3 часов. при 37 ° С. Реакцию гасили добавлением 5 мМ йодацетамида.

Для H57 Fab, Fc и непереваренные цельные антитела разделяли ионообменной хроматографией с использованием шариков DEAE-сефарозы (GE Healthcare). После диализа против 10 мМ Трис-буфера при pH 8,0 перевариваемую смесь связывали с ионообменной средой.Разделение фрагментов осуществляли промывкой колонки 10 мМ Трис-буфером при pH 8,0, содержащим 50, 100, 200, 400 и 1000 мМ NaCl. Фрагмент Fab элюируется промывкой с 50 мМ NaCl, целым антителом при 100 мМ NaCl и фрагментом Fc при 200 мМ NaCl. Разделение подтверждали с помощью SDS / PAGE. Для I3 / 2.3 попытки разделить Fab, Fc и непереваренные целые антитела с помощью ионообменной хроматографии оказались безуспешными. Вместо этого Fab- и Fc-фрагменты отделяли от целого антитела с помощью эксклюзионной хроматографии и использовали непосредственно для мечения клеток.Фрагменты Fab для обоих антител метили флуоресцентными красителями (H57: AlexaFluor 546, I3 / 2.3: AlexaFluor 488) с использованием стандартных методов и, наконец, хранили при 4 ° C в PBS в концентрации 1 мг / мл. После разделения продукты расщепления обрабатывали гелем SDS-PAGE, чтобы убедиться в отсутствии фрагментов Fab 2 .

Результаты

Иерархия эффективности APL для AND TCR

Чтобы изучить взаимосвязь между связыванием лиганда и микрокластерами TCR, мы сначала хотели установить диапазон потенций pMHC-TCR (определяемых их способностью вызывать потоки кальция и активацию ERK). при фиксированной дозе антигена).Мы выбрали для сравнения пептидный агонист цитохрома с моли [MCC (88-103)], представленный молекулой MHC класса II IE k и двумя APL из AND TCR, K99A и T102L. Кроме того, мы включили IE k -связывающий самопептид, полученный из β □ 2 микроглобулина (β-2m 11 ) (25, 26) в качестве отрицательного контроля, который не действует как коагонист для AND рецептор ( фиг. S2 ). Наш экспериментальный подход включал воздействие на Т-клетки покровных стекол, покрытых жидкими липидными бислоями, в которых агонист или APL-нагруженные pMHC, костимулирующая молекула CD80 и ICAM-1 связаны через гистидиновые метки с липидами, несущими головную группу Ni-NTA.Затем визуализируют Т-клетки, взаимодействующие с бислоем, с помощью TIRFM.

Функциональные характеристики этих APL были ранее хорошо изучены (27–29) и устанавливают иерархию потенций: MCC> K99A в присутствии CD80> K99A> T102L> β □ 2m. K99A является зависимым от костимуляции агонистом, способным вызывать пролиферацию (27) и индуцировать потоки кальция только в присутствии костимуляции CD80, а T102L представляет собой APL, который не вызывает ни пролиферации, ни потоков кальция, но вызывает in vivo толерантность к (29).

Мы убедились, что эта иерархия потенций воспроизводима в наших экспериментальных условиях, измеряя потоки кальция и активацию ERK в предварительно активированных AND T-клетках в ответ на стимуляцию агонистом и APL в дозе 5 молекул pMHC / мкм 2 ( ) . Чтобы гарантировать, что условия стимуляции, используемые для анализа активации ERK, были идентичны тем, которые использовались для измерения потока кальция, мы приготовили гранулы диоксида кремния, покрытые жидкими липидными бислоями, представляющими либо агонист, либо APL-нагруженные pMHC, CD80 и ICAM-1, для использования в качестве «искусственных». APCs »для стимуляции Т-клеток и провели вестерн-блоттинг для обнаружения фосфорилирования ERK.Стимуляция как MCC, так и K99A в присутствии CD80 вызывала потоки кальция, тогда как стимуляция K99A в отсутствие CD80 и T102L не вызывала. Точно так же стимуляции T102L было недостаточно для активации ERK выше фонового уровня. Среднее кратное увеличение активации ERK для двух экспериментов представлено в . Иерархия эффективности APL отражала способность конкретного лиганда стабильно взаимодействовать с AND TCR в иммунологическом синапсе, поскольку AND T-клетки захватывали каждую из загруженных APL pMHC, за исключением пептида отрицательного контроля β □ 2m ( ).

Только агонисты-лиганды вызывают устойчивый приток кальция и активацию ERK

(A) Агонист или APL-нагруженный IE k (5 молекул / мкм 2 ), CD80 (100 молекул / мкм 2 ) и ICAM -1 (100 молекул / мкм 2 ) на жидких липидных бислоях были представлены предварительно активированным И Т-клеткам, нагруженным кальций-чувствительным красителем фура-2. Эмиссию флуоресценции при 340 и 380 нм отслеживали для отдельных клеток в течение 25 минут. Отношение флуоресцентного излучения отображается как функция времени с полосами ошибок, представляющими ± SEM.Количество клеток, отслеживаемых для MCC CD80, K99A CD80, K99A и T102L CD80, составляет 44, 40, 21 и 35 соответственно. (B) Жидкие липидные бислои, содержащие агонист или нагруженный APL IE k (5 молекул / мкм 2 ), CD80 и ICAM-1, были приготовлены на гранулах диоксида кремния и использовались для стимуляции предварительно активированных AND T-клеток в течение 15 мин. . Полученные блоты зондировали антителом против фосфорилированной ERK. Полученные кляксы были обрезаны, чтобы показать интересующие полосы. (C) Среднее кратное изменение активации ERK по сравнению с клетками, экспонировавшимися с бислоями, содержащими только ICAM-1 и CD80, для двух отдельных экспериментов, с полосами ошибок, представляющими среднее значение ± стандартное отклонение.Данные представляют два независимых эксперимента.

Захват pMHC, нагруженного APL микрокластерами TCR

(A) Агонист или нагруженный APL IE k (5 молекул / мкм 2 ), нагруженный пептидами, меченными AlexaFluor 568, были представлены предварительно активированным AND T-клеткам вместе с с CD80 (100 молекул / мкм 2 ) и ICAM-1 (100 молекул / мкм 2 ) на жидких липидных бислоях. Для каждого pMHC изображены две репрезентативные клетки. Для каждого набора репрезентативных изображений изображены две шкалы интенсивности флуоресценции.«MCC и T102L bright» относятся к шкале интенсивности флуоресценции, при которой кластеры соответствующих pMHC легко видны, что позволяет сравнивать относительные различия в интенсивности между различными кластерами pMHC. Черные стрелки служат ориентирами для определения особенно ярких скоплений T102L-I-E k . (B) Эффективность улавливания для каждого комплекса pMHC рассчитывалась как отношение интенсивности флуоресценции pMHC под светлым полевым изображением клетки к интенсивности флуоресценции в областях того же изображения, где клетки не присутствовали.Сплошная линия при улавливании pMHC, равном 1,0, служит ориентиром для указания состояния, когда интенсивности pMHC ниже и за пределами ячейки эквивалентны. Значимость определялась с использованием одностороннего теста ANOVA с поправкой Бонферонни. Планки погрешностей представляют собой среднее значение ± SEM. Для каждого состояния было определено как минимум 20 отдельных клеток. Данные представляют два независимых эксперимента. Для измерений с улавливанием сообщается о кратном увеличении флуоресценции для отдельных клеток, которые находились в контакте с бислоем в течение до одного часа.Масштабная линейка = 2,5 мкм.

Содержимое TCR микрокластера является инвариантным, а плотность микрокластера TCR не является сильной функцией активности pMHC

Установив относительную эффективность загруженного APL IE k , мы затем хотели изучить характеристики IS и TCR. микрокластеры, генерируемые в ответ на каждый APL. Типичные изображения синапсов, образованных предварительно активированными AND-Т-клетками в ответ на каждый лиганд pMHC, при плотности 5 молекул pMHC / мкм 2 , в присутствии 100 молекул / мкм 2 как CD80, так и ICAM-1, являются показано в .Как сообщалось ранее, только воздействие пептида-агониста MCC приводило к образованию cSMAC (27, 30).

Иммунный синапс и образование микрокластеров в ответ на APL

(A) Агонист или нагруженный APL IE k (5 молекул / мкм 2 ) были представлены предварительно активированным AND T-клеткам, окрашенным AlexaFluor 546-меченным H57 Fab-фрагменты вместе с CD80 и меченным AlexaFluor 647 ICAM-1 на жидких липидных бислоях. (B) Общее количество микрокластеров TCR в результате стимуляции AND T-клеток лигандами pMHC, указанными в (A).Для MCC-I-E k cSMAC был исключен из анализа, так что количественно было определено только количество периферических микрокластеров. (C) Гистограммы общей площади мембраны, видимой для клеток в (B) в плоскости TIRF для каждого лиганда pMHC. Относительная частота указывает процент от общего числа ячеек, представленных в указанной области. Каждая точка представляет собой центр ячейки размером 2500 пикселей. Линии служат ориентирами для глаза, помогая различать распределения.Площади контакта с клетками определяли окрашиванием H57 Fab. (D1) Подсчет микрокластеров TCR из (B), нормализованный к межфазной области Т-клетки. (D2) Статистическая значимость парных сравнений из (D1). (E) Интенсивности отдельных микрокластеров из (B). (F) Гистограммы размеров отдельных микрокластеров для микрокластеров, представленных в (E). Относительная частота указывает процент от общего числа микрокластеров TCR, представленных с указанным размером.Каждая точка представляет собой центр ячейки из 5 пикселей. Линии служат ориентирами для глаза, помогая различать распределения. Для (B), (D) и (E) значимость определяли с использованием одностороннего теста ANOVA. Для всех панелей планки ошибок представляют собой среднее значение ± SEM. Для (B) – (F) данные объединены для клеток, которые были в контакте с двухслойным субстратом в течение до 15 мин. Данные представляют два независимых эксперимента. Масштабная линейка = 2,5 мкм.

Мы хотели определить, модулирует ли связывание лиганда характеристики микрокластеров TCR.Микрокластеры TCR легко обнаруживались во всех испытанных условиях, в том числе на мембране Т-клеток, взаимодействующих с бислоями, содержащими β-2m-I-E k , даже если AND Т-клетки не захватывают этот лиганд. Чтобы гарантировать, что яркие скопления TCR, наблюдаемые в случае стимуляции β-2m-IE k , на самом деле представляют микрокластеры TCR, а не области мембраны, просто находящиеся в непосредственной близости от липидного бислоя, мы оценили AND T-клетки с Fab-фрагментами. против TCRβ и мембранного красителя DiO.В соответствии с предыдущими данными (4), DiO не обогащен микрокластерами TCR, присутствующими на мембранах AND T-клеток, стимулируемых MCC-I-E k , но накапливается в cSMAC после образования зрелого IS. В случае стимуляции β-2m не наблюдается наблюдаемого обогащения DiO в областях накопления TCR, подтверждая, что эти структуры действительно являются микрокластерами TCR ( Fig. S3) .

Чтобы определить различия между микрокластерами TCR, присутствующими в предварительно активированных Т-клетках, стимулируемых панелью APL, мы графически идентифицировали микрокластеры TCR для всех условий стимуляции с использованием алгоритма автоматической сегментации (Материалы и методы и Рис.S1A и B ) и количественно оценили их абсолютные числа и характеристики. Т-клетки, стимулированные T102L, в среднем накапливали больше микрокластеров TCR (17), чем клетки, стимулированные контрольным собственным пептидом β-2m (10) ( ). Эта тенденция продолжалась по мере увеличения активности пептида, причем K99A, независимо от присутствия CD80, и MCC накапливали в среднем 22 и 35 микрокластеров TCR, соответственно. Поскольку распространение клеток стало более устойчивым по мере увеличения активности представляемого pMHC () , было важно нормализовать абсолютное количество микрокластеров TCR к площади распространения клетки, чтобы определить, было ли наблюдаемое увеличение абсолютного числа микрокластеров просто благодаря нашей способности наблюдать большую площадь мембраны.После нормализации мы обнаружили, что среднее количество микрокластеров TCR на единицу площади контакта, плотность микрокластеров TCR, увеличилось лишь незначительно, с 0,2 до 0,35 микрокластеров / мкм 2 , при сравнении клеток, стимулированных β-2m, с клетками, стимулированными с помощью APL ( ). Значительная разница в плотности микрокластеров наблюдалась также между клетками, стимулированными MCC и T102L; однако никаких других попарных различий в средней плотности микрокластеров при этой дозе антигена обнаружено не было ( ).Мы также хотели знать, изменяется ли плотность микрокластеров TCR для каждого лиганда во времени или является истинной константой. Чтобы определить это, мы построили график наблюдаемой плотности микрокластеров TCR из ячеек как функцию времени с момента их введения в проточную кювету ( рис. S4 ), и мы наблюдали, что плотность микрокластеров колебалась вокруг среднего значения. распределения. Это указывало на то, что плотность микрокластеров была постоянной и не менялась в течение периода времени, в течение которого мы наблюдали за клетками.

Чтобы дополнительно исследовать влияние дозы антигена на плотность микрокластеров TCR, мы затем представили И Т-клетки с предельной дозой агонистического лиганда (0,05 молекул / мкм 2 ), что соответствует примерно 5 лигандам пМНС на клетку, и супрафизиологическая доза низкоактивного лиганда T102L (500 молекул / мкм 2 ) ( ). В ответ на ограничивающую дозу агониста-лиганда плотность микрокластеров TCR падает до того же уровня, что и у клеток, стимулированных β-2m.Однако стимуляция очень высокой дозой T102L не увеличивает плотность микрокластеров по сравнению с уровнями, достигаемыми при более низкой дозе лиганда в 100 раз.

Кроме того, мы количественно оценили интенсивности флуоресценции отдельных микрокластеров TCR для каждого условия стимуляции ( ). Помимо статистически значимого увеличения интенсивности микрокластеров между β-2m и MCC и T102L на 30%, мы обнаружили, что интенсивности флуоресценции микрокластеров, присутствующих на мембранах клеток, стимулированных любым из других лигандов, были статистически неразличимы.Чтобы убедиться, что различия в интенсивности микрокластеров отражают содержание TCR, а не изменения размера микрокластеров, которые являются функцией активности лиганда, мы построили частотные распределения размеров микрокластеров для каждого из лигандов и обнаружили, что они идентичны ( ). Помимо небольшой разницы в содержании TCR между микрокластерами, наблюдаемой при стимулирующем и нестимулирующем контроле, эти результаты предполагают, что вовлечение лигандов с разной аффинностью не изменяет количество TCR в микрокластере.

Чтобы исключить возможность того, что присутствие микрокластеров в клетках, стимулированных собственным пептидом отрицательного контроля, было результатом предшествующей активации in vitro , мы затем визуализировали наивные И и поликлональные Т-клетки, взаимодействующие с бислоями, содержащими только CD80 и ICAM- 1 () и снова наблюдали присутствие микрокластеров TCR. Эти результаты дополнительно подтверждают, что микрокластеры TCR существуют заранее в отсутствие предшествующего взаимодействия агониста pMHC. Также было показано, что взаимодействия CD28-CD80 локализуются в микрокластерах TCR (6).Чтобы исключить, что эти взаимодействия могли способствовать образованию микрокластеров, мы визуализировали клетки на субстратах, содержащих только ICAM-1, и обнаружили, что микрокластеры все еще могут наблюдаться на таком субстрате.

CD45 исключен из микрокластеров TCR антиген-независимым образом 488-маркированный I3 / 2.3 Fab-фрагмента вместе с CD80 и ICAM-1 на жидких липидных бислоях. Наивные AND и поликлональные Т-клетки от мыши B10.BR, стимулированной CD80 и ICAM-1, также были включены в качестве контроля. Для каждого изображения сканирование интенсивности флуоресценции по указанной линии показывает интенсивности окрашивания TCRβ и CD45. Данные представляют два независимых эксперимента. Масштабная линейка = 2,5 мкм.

Молекулярный состав предсуществующих микрокластеров TCR

Мы установили, что микрокластеры TCR были способны улавливать нагруженные APL лиганды pMHC и что количественное представительство рецепторов не является функцией активности APL.Было показано, что микрокластеры TCR, индуцированные агонистами, исключают фосфатазу CD45 и обогащаются сигнальными молекулами, участвующими ниже взаимодействия TCR, такими как ZAP70 (3, 5), LAT (3), Grb2 (3, 7), фосфолипаза Cγ1 (31). ), лейкоцитарный белок, содержащий домен Sh3, массой 76 кДа (SLP-76) (3, 5) и т. д. Затем мы хотели изучить состав лиганд-независимых, предсуществующих микрокластеров TCR. Сначала мы исследовали, исключают ли такие микрокластеры TCR фосфатазу CD45, поскольку предполагается, что она исключена из сайтов взаимодействия TCR-pMHC в соответствии с моделью кинетической сегрегации.Чтобы определить, исключался ли CD45 из микрокластеров TCR при стимуляции APL, мы совместно окрашивали AND T-клетки фрагментами антител Fab как против TCRβ, так и против CD45 и визуализировали их взаимодействие с жидкими липидными бислоями, содержащими агонист или APL pMHC вместе с CD80 и ICAM- 1, CD80 и ICAM-1 или только ICAM-1 ( ). Мы обнаружили, что CD45 был исключен из микрокластеров TCR при всех условиях стимуляции, в том числе в отсутствие лигирования TCR. Это открытие распространяется как на наивные И, так и на наивные поликлональные Т-клетки, стимулированные CD80 и ICAM-1, указывая на то, что участие агониста TCR pMHC не требуется для исключения CD45 из микрокластеров TCR.

Затем мы исследовали распределение адапторной молекулы LAT по отношению к микрокластерам TCR, поскольку было показано, что этот адаптер взаимодействует с микрокластерами TCR только после распознавания активирующего лиганда (13). Мы визуализировали предварительно активированные, экспрессирующие LAT-EGFP и Т-клетки, взаимодействующие с агонистами и APL-презентирующими жидкими липидными бислоями, содержащими CD80 и ICAM-1 ( ). Мы наблюдали, что LAT присутствует в микрокластерах TCR во всех условиях стимуляции, которые мы исследовали. Кроме того, мы количественно оценили количество микрокластеров TCR и LAT-EGFP, используя алгоритм сегментации, описанный ранее ( ).Мы обнаружили, что среднее количество микрокластеров TCR и LAT-EGFP было примерно эквивалентным для каждого соответствующего условия стимуляции, и количество микрокластеров TCR и LAT-EGFP в противном случае увеличивалось по мере увеличения активности лиганда. В каждом случае сигнал от TCRβ и LAT-EGFP сильно колокализовался, и степень колокализации не варьировалась среди лигандов pMHC ( и Movies S1-S5 ). Мы дополнительно количественно оценили относительную интенсивность микрокластеров LAT-EGFP для каждого условия стимуляции ( ).Поскольку количество EGFP-сигнала, записанного с использованием TIRFM на границе Т-клетка-бислой, прямо пропорционально уровню экспрессии белка, меченного EGFP ( рис. S1C ), мы нормализовали исходную интенсивность каждого кластера LAT-EGFP до уровень экспрессии LAT-EGFP в Т-клетке. В этом анализе мы обнаружили, что по сравнению с лигандами, которые не вызывают обнаруживаемый приток кальция, интенсивность кластеров LAT-EGFP значительно снижается на Т-клетках, стимулированных лигандами, которые действительно вызывают приток кальция.Этот результат согласуется с опосредованным c-Cbl эндоцитозом LAT при активации Т-клеток, о котором сообщили Balagopalan и его коллеги (32).

Рекрутирование LAT в микрокластеры TCR и активация в ответ на стимуляцию APL

(A) Агонист или нагруженный APL IE k (5 молекул / мкм 2 ) был представлен предварительно активированным или наивным LAT-EGFP, трансфицированным И Т-клетки, окрашенные меченными AlexaFluor 546 Fab-фрагментами H57 вместе с CD80 и ICAM-1 на жидких липидных бислоях. (B) Общее количество микрокластеров TCR и кластеров LAT-EGFP в результате стимуляции AND T-клеток, как описано в (A). Для MCC-I-E k cSMAC был исключен из анализа, так что количественно было определено только количество периферических микрокластеров. (C) Совместная локализация микрокластеров TCR и LAT-EGFP из (B). Колокализация рассчитывалась как процент микрокластеров TCR, перекрывающихся по площади с кластером LATEGFP не менее чем на 40%. (D) Интенсивность флуоресценции отдельных кластеров LAT-EGFP, нормализованная к общему уровню экспрессии LAT-EGFP в каждой клетке в результате стимуляции AND T-клеток, как описано в (A).Значимость определялась с использованием одностороннего теста ANOVA. (E) Общее количество микрокластеров TCR и кластеров LATEGFP в результате стимуляции наивных и Т-клеток, трансфицированных LAT-EGFP, β-2m-I-E k . (F) Совместная локализация микрокластеров TCR и LAT-EGFP из (E). Для (B) – (F) планки ошибок представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего, и данные объединены для клеток, которые находились в контакте с двухслойным субстратом в течение до одного часа. (G) Жидкие липидные бислои, содержащие агонист или нагруженный APL I-E k (5 молекул / мкм 2 ), CD80 и ICAM-1, получали на гранулах диоксида кремния и использовали для стимуляции предварительно активированных AND T-клеток в течение 3 минут.Полученные блоты зондировали антителом против LAT, фосфорилированным по Y191. Отношения интенсивности фосфорилирования к общему количеству LAT указаны под каждой полосой. Пятно обрезали, чтобы показать интересующую полосу. (H) Среднее кратное изменение активации LAT по сравнению с клетками, экспонировавшимися с бислоями, содержащими только ICAM-1 и CD80, для двух отдельных экспериментов, с полосами ошибок, представляющими среднее значение ± стандартное отклонение. Данные представляют два независимых эксперимента. Масштабная линейка = 2,5 мкм. (См. Также фильмы S1-S5)

Затем мы экспрессировали LAT-EGFP в наивных И Т-клетках и инкубировали их с липидными бислоями, содержащими β □ 2m-I-E k , CD80 и ICAM-1.Мы наблюдали микрокластеры TCR, с которыми колокализовались LAT ( ). Кроме того, мы количественно оценили количество микрокластеров TCR и LAT-EGFP в этих наивных клетках () и их совместную локализацию друг с другом () и обнаружили, что результаты были очень похожи на активированные клетки, стимулированные β □ 2m-I-E k . Взятые вместе, эти результаты показывают, что разделение LAT на ранее существовавшие микрокластеры TCR является конститутивным свойством наивных Т-клеток, а не результатом активации in vitro .

Поскольку LAT присутствовал в микрокластерах TCR независимо от активности pMHC, мы стремились определить, в ответ на то, какие лиганды LAT активировались. Для этого мы приготовили искусственные APC, представляющие агонист или загруженные APL pMHC, CD80 и ICAM-1, и выполнили вестерн-блоттинг для обнаружения фосфорилирования LAT в положении 191 (Y191) ( ). Как и ожидалось, LAT сильно фосфорилировался в ответ на стимуляцию MCC. Стимуляция K99A в присутствии CD80 вызывала небольшое количество фосфорилирования LAT, примерно на порядок меньше, чем вызванное стимуляцией MCC, что согласуется с его способностью вызывать небольшой приток кальция.Нам не удалось обнаружить фосфорилирование LAT в положении 191 в ответ на все другие лиганды. Среднее кратное увеличение активации LAT для двух экспериментов представлено в . Эти результаты демонстрируют, что LAT конститутивно разделяется на микрокластеры TCR независимо от его статуса активации.

Grb2, адаптерный белок, содержащий домены Sh3 и Sh4, связывает фосфорилированные остатки на LAT через свой домен Sh3. Grb2, связанный с фосфорилированным LAT, может способствовать активации ERK посредством взаимодействия с Son of Sevenless (SOS 12 ).Было показано, что помимо функционирования в качестве RasGEF, SOS1 действует как каркасный белок и вызывает олигомеризацию LAT (33). Эта каркасная функция SOS1 требует его взаимодействия с Grb2. Поскольку мы наблюдали снижение индуцированной TCR активации ERK в ответ на стимуляцию APL ( ), мы задались вопросом, было ли это результатом снижения связывания Grb2 с LAT в микрокластерах TCR. Чтобы решить эту проблему, мы определили распределение Grb2 относительно микрокластеров TCR в ответ на APL, которые не индуцировали фосфорилирование LAT.Мы трансфицировали предварительно активированные AND Т-клетки конструкцией Grb2-EGFP и визуализировали их, как описано ( ). Подобно LAT, Grb2 присутствовал в микрокластерах TCR в ответ на стимуляцию всеми лигандами. Как и раньше, мы подсчитали общее количество микрокластеров TCR и Grb2-EGFP и снова обнаружили, что для каждого условия стимуляции среднее количество микрокластеров TCR и Grb2-EGFP было примерно одинаковым ( ) и увеличивалось по мере увеличения активности лиганд увеличен. В каждом случае сигнал от TCRβ и Grb2-EGFP сильно колокализован друг с другом ( и Movies S6-S10 ).Кроме того, мы количественно оценили интенсивность флуоресценции микрокластеров Grb2-EGFP и обнаружили, что, за исключением увеличения на порядок величины в ответ на стимуляцию MCC, количество Grb2, присутствующего в микрокластере, не зависело от активности лиганда ( ). Опять же, подобно исключению CD45 и разделению LAT, базальный уровень ассоциации Grb2-EGFP с микрокластерами TCR не зависел от активации Т-клеток. В таких ситуациях, когда LAT не фосфорилируется по остаткам, необходимым для рекрутирования Grb2, Grb2 может связываться через свой домен Sh3 с несколькими белками в микрокластере TCR, поскольку было показано, что он взаимодействует с такими белками, как CD28 (34) и TCRζ □ ( 35) через свой домен Sh3.Альтернативно, Grb2 может связываться с богатыми пролином областями в других белках внутри микрокластера посредством взаимодействий с доменом Sh4. Чтобы развеять опасения, связанные с артефактами предшествующей активации Т-лимфоцитов, мы экспрессировали Grb2-EGFP в наивных и Т-клетках и обнаружили конститутивную локализацию Grb2-EGFP с уже существующими микрокластерами TCR на этих наивных агонистах клетках ( ). Кроме того, мы количественно оценили количество микрокластеров TCR и Grb2-EGFP в этих наивных клетках () и их совместную локализацию друг с другом () и обнаружили, что результаты были очень похожи на активированные клетки, стимулированные β □ 2m-I-E k .Таким образом, Grb2 содержится внутри лиганд-независимых, предсуществующих микрокластеров TCR, хотя и на уровнях в 10 раз ниже, чем обнаруженные в микрокластерах TCR, взаимодействующих с агонистическими лигандами TCR.

Рекрутинг Grb2 в микрокластеры TCR в ответ на стимуляцию APL окрашивали меченными AlexaFluor 546 Fab-фрагментами H57 вместе с CD80 и ICAM-1 на жидких липидных бислоях. (B) Общее количество микрокластеров TCR и кластеров Grb2-EGFP в результате стимуляции AND T-клеток, как описано в (A). Для MCC-I-E k cSMAC был исключен из анализа, так что количественно было определено только количество периферических микрокластеров. (C) Совместная локализация микрокластеров TCR и Grb2-EGFP из (B). Колокализация рассчитывалась как процент микрокластеров TCR, перекрывающихся по площади с кластером Grb2-EGFP не менее чем на 40%. (D) Интенсивность флуоресценции отдельных кластеров Grb2-EGFP, нормализованная к общему уровню экспрессии Grb2-EGFP в каждой клетке в результате стимуляции AND T-клеток, как описано в (A).Значимость определялась с использованием одностороннего теста ANOVA. Немаркированные сравнения не оказались статистически значимыми. (E) Общее количество микрокластеров TCR и кластеров Grb2-EGFP в результате стимуляции наивных И Т-клеток, трансфицированных Grb2-EGFP, β-2m-I-E k . (F) Совместная локализация микрокластеров TCR и Grb2-EGFP из (E). Для всех панелей планки ошибок представляют собой среднее значение ± SEM. Для (B) – (F) данные собираются из клеток, которые контактировали с двухслойным субстратом в течение до одного часа.Данные представляют два независимых эксперимента. Масштабная линейка = 2,5 мкм. (См. Также фильмы S6-S10)

В заключение мы обнаружили, что некоторые микрокластеры TCR уже существуют в нестимулированных Т-клетках. Такие микрокластеры исключали фосфатазу CD45 и были обогащены сигнальными адаптерами LAT и Grb2. Предсуществование некоторых микрокластеров TCR в базальном состоянии, обогащенных сигнальными молекулами, может объяснять быструю кинетику, с которой происходит передача сигналов TCR.

Discussion

Хорошо известно, что микрокластеры TCR являются сайтами для активной передачи сигналов TCR, но все еще существуют разногласия относительно того, как и когда они формируются (36).В настоящее время существует несколько линий доказательств, указывающих на то, что агрегаты TCR какого-то рода существовали заранее (8, 11-13). Ранее мы показали, что некоторые микрокластеры TCR могут быть обнаружены в нестимулированных клетках, но полная характеристика не проводилась (4). Наши данные показывают, что в живых клетках микрокластеры TCR присутствуют на Т-клетках, которые никогда не подвергались воздействию агонистического лиганда. Эти ранее существовавшие микрокластеры увеличиваются в абсолютном количестве по мере того, как эффективность лигандов pMHC увеличивается при фиксированной дозе антигена; однако это увеличение абсолютного числа с увеличением активности лиганда, по-видимому, является следствием увеличения разрастания клеток, которое открывает большую общую площадь мембраны.Как следствие, плотность микрокластеров TCR, присутствующих на мембране, не является сильной функцией антигенной активности, достигаемой либо путем изменения дозы антигена, либо сродства. Интересно, что размер микрокластера и количество содержащихся в нем TCR также не зависят от активности pMHC. Хотя мы обнаруживаем немного более низкую интенсивность микрокластеров, наблюдаемых при стимуляции β-2m, мы связываем этот результат с неспособностью этого лиганда стабильно взаимодействовать с микрокластерами и вероятной динамической природой ранее существовавших кластеров до того, как они стабилизируются посредством взаимодействий с более мощными лигандами.Этот четко определенный состав объясняет наше наблюдение, что лиганды pMHC с очень низкой активностью захватываются микрокластерами TCR, поскольку связывание и повторное связывание отдельных pMHC в одном микрокластере возможно из-за высокой локальной концентрации TCR.

Подобно инвариантной природе содержания TCR внутри микрокластера, мы наблюдали, что микрокластеры TCR, присутствующие на Т-клетках в отсутствие стимуляции антигеном, конститутивно исключают фосфатазу CD45. Это открытие не согласуется с моделью кинетической сегрегации передачи сигналов Т-клеток, которая утверждает, что большой и сильно гликозилированный внеклеточный домен CD45 вызывает его исключение из микрокластеров TCR, где долгоживущее связывание TCR с комплексами pMHC вызывает образование плотных контактов. между Т-клеточной мембраной и APC.Т-клетки, экспрессирующие химерные молекулы CD45, в которых эктодомен был заменен более коротким эктодоменом CD2 или Thy 1, показали серьезные дефекты активации NFAT (37), и, кроме того, недавние исследования изображений показали, что мутанты CD45 с усеченными эктодоменами не работают. быть исключенным из микрокластеров TCR (38). Мы также считали, что образование взаимодействий CD28-CD80 в нашей системе может приводить к исключению CD45 из микрокластеров TCR, поскольку CD28 колокализуется с микрокластерами TCR (6), и взаимодействующая пара может создавать плотный мембранный контакт, способный стерически исключать CD45.Мы исключили эту возможность, продемонстрировав, что CD45 все еще исключен из микрокластеров на клетках, взаимодействующих с бислоями, содержащими только ICAM-1.

Мы также обнаружили, что существовавшие ранее микрокластеры TCR содержали как LAT, так и Grb2. Шерман и др. al. сообщил о существовании белковых наноструктур в базовом состоянии, в котором LAT и Grb2 не колокализуются (12). Хотя мы находим Grb2 и LAT вместе в микрокластере в базальном состоянии, оптическое разрешение нашей техники не позволяет нам делать выводы об их физической ассоциации.Учитывая, что наши данные показывают, что LAT не фосфорилируется по остаткам, необходимым для ассоциации Grb2, вполне вероятно, что Grb2 взаимодействует с некоторыми др. Белками, которые присутствуют в микрокластере в базальном состоянии, как упоминалось ранее. Важно отметить, что мы обнаружили, что присутствие LAT и Grb2 в ранее существовавших микрокластерах TCR не было артефактом предыдущей активации Т-клеток, потому что мы наблюдали оба в микрокластерах на наивных и Т-клетках.

Интересно, что сигнальное поведение Т-клеток в ответ на K99A отличается от других лигандов, изученных в отношении его зависимости от костимуляции с помощью CD80.Хотя практически нет изменений в количестве улавливаемых pMHC, общем количестве генерируемых микрокластеров или количестве активированных ERK, при отсутствии CD80 очевидно влияние на степень распространения клеток, приток кальция и активацию LAT. Когда CD80 присутствует в бислое, мы полагаем, что CD28 может действовать, чтобы доставить лимфоцит-специфичную протеинтирозинкиназу (Lck 13 ) в микрокластер, чтобы инициировать передачу сигналов ниже по течению, поскольку было показано, что он действует как каркас для Lck. (39).Когда это происходит, события Lck-зависимого фосфорилирования приводят к большему фосфорилированию LAT и дополнительным сигналам, которые приводят к генерации потоков кальция.

Механизмы, которые управляют образованием предсуществующих микрокластеров, которые мы наблюдаем, остаются неуловимыми, но ясно, что распознавание агонистических лигандов не требуется для их образования, поскольку мы показали, что микрокластеры TCR уже существуют на поверхности наивных Т-клеток, которые имеют никогда не видел агонист-лиганд. Было продемонстрировано, что деполимеризация актинового цитоскелета предотвращает образование микрокластеров TCR (4, 42), но другие утверждали, что актин необходим для поддержания микрокластеров, но не для образования (13).Таким образом, вероятно, что микрокластер TCR представляет собой набор устойчивых нанокластеров, предварительно связанных с сигнальными молекулами, заключенными в угол структурами актина. Другая возможность состоит в том, что микрокластеры TCR представляют собой некую форму связанных с поверхностью эндоцитарных структур. Мы думаем, что сочетание различных биологических явлений клетки приводит к формированию этих предсуществующих микрокластеров, и что единичное возмущение вряд ли сможет раскрыть точный механизм их образования. Следует отметить, что существуют различия в составе и физических свойствах микрокластеров TCR, наблюдаемых в ответ на агонистические лиганды и те, которые существуют в нестимулированном состоянии.Количество Grb2 (этот отчет) и ZAP70 (рукопись в стадии подготовки) намного выше в микрокластерах TCR, взаимодействующих с агонистическими лигандами. Микрокластеры, наблюдаемые в ответ на APL, проявляют чувствительность к деполимеризации актина, которая не наблюдается в ответ на стимуляцию агонистами (30).

Взятые вместе, наши результаты показывают, что существовавшие ранее микрокластеры TCR представляют собой специализированные структуры с четко определенным составом. Биохимические реакции, происходящие в плазматической мембране, часто ограничены диффузией.Это предварительно организованное состояние, в котором положительные регуляторы передачи сигнала TCR предварительно ассоциированы, но исключены отрицательные регуляторы, может компенсировать медленную диффузию взаимодействующих компонентов и может способствовать способности TCR быстро передавать сигнал при обнаружении pMHC высокой активности (7). .

Школы южного уровня готовятся к статусу микрокластера

По мере того, как количество случаев COVID-19 продолжает стремительно расти на южном уровне, местные школьные округа готовятся стать микрокластером, как и в некоторых частях округа Эри.

«Мы все служим детям, и это должно быть нашим приоритетом и приоритетом. Мы должны обеспечивать безопасность детей в течение всего дня», – сказал суперинтендант Центрального школьного округа города Саламанка Боб Брейденштейн.


Что нужно знать
  • Случаи COVID-19 растут на южном уровне

  • Местные школьные округа работают над подготовкой к потенциальному присвоению статуса микрокластера

  • Планы назначения не были частью планов открытия школьных округов, представленных штату в начале учебного года

Брейденштейн практически в пятницу встретился с директором отдела здравоохранения округа Каттарагус доктором.Кевин Уоткинс.

Два обсуждаемых плана на случай перехода к системе микрокластеров с желтой, оранжевой и красной зонами, которые включают руководство по тестированию, а также к другим протоколам COVID-19.

«На данный момент мы придерживаемся схемы сдерживания с точки зрения осторожных действий. Первая часть нашей линии защиты – это общение с нашими учениками, родителями и сотрудниками», – сказал Брейденштейн.

Несмотря на то, что в настоящее время в округе нет активных случаев заболевания COVID-19, количество положительных результатов в округе Каттараугус продолжает расти.

Breidenstein говорит, что определение микрокластера является новым и не является частью плана повторного открытия округа, представленного штату до начала учебного года.

«Мы уверены, что сможем быстро перейти к виртуальному обучению, и мы надеемся, что это не будет постоянным переходом к виртуальному обучению. Это просто плохо для детей, это не подходит для обучения», – сказал Брейденштейн.

«Постучите по дереву, надеюсь, этого не произойдет, желтая, оранжевая или красная зона», – сказал суперинтендант округа Джеймстаунской государственной школы д-р.Кевин Уитакер.

Whitaker также работает с руководителями здравоохранения округа Чаутокуа, чтобы лучше понять рекомендации штата.

Уитакер говорит, что в руководящих принципах здравоохранения штата говорится, что округ должен будет проводить тестирование, регистрироваться как утвержденная штатом лаборатория тестирования, назначать директора лаборатории и персонал для тестирования 20 процентов школьного населения каждую неделю.

“Итак, мы говорим о примерно 200 тестах в день, и каждую неделю они должны составлять разные 20 процентов. И логистика, как вы можете себе представить, для выполнения всего этого приводит к довольно серьезным препятствиям, которые нам придется преодолеть. преодолеть, если это звание когда-нибудь выпадет на нас », – сказал Уитакер.

Брейденштейн считает, что микрокластерная система должна определяться школьным округом, а не округом.

Несмотря на это, он говорит, что продолжит соблюдать правила штата в рамках своих обязательств и ответственности по обеспечению безопасности сотрудников и студентов.

«Многое ложится на плечи школы. Мы стойкие, мы довольно жесткие. Мы довольно гибкие и всегда реагируем на все, что нам бросает Мать-природа, Олбани или федеральное правительство», – сказал Брейденштейн.

Саламанка продолжает сочетать гибридное обучение с очным обучением в классах с K по 12.

Желтый, оранжевый и красный: как работают микрокластеры COVID-19 в Нью-Йорке

Штат Нью-Йорк использует стратегию микрокластеров с цветовой кодировкой, чтобы обнаруживать и останавливать небольшие вспышки COVID-19 до того, как они распространятся на более обширные территории. Вот несколько общих вопросов и ответов.

Что такое микрокластер?

Микрокластер – это географическая зона, в которой, по словам государственных чиновников, наблюдается «рост» распространения COVID-19.Он определяется не границами района или почтового индекса, а метриками, включая количество положительных результатов тестов, количество новых случаев на популяцию и количество госпитализаций.

Что означают зоны с цветовой кодировкой?

Цвета обозначают разные концентрации COVID-19 в зонах, каждая из которых имеет различные ограничения, используемые для того, чтобы остановить это распространение. Желтым отмечен более низкий уровень ограничений, а красным – самый высокий.Метрики относятся к четырем уровням штата в зависимости от населения и плотности. Нью-Йорк и Лонг-Айленд находятся на уровне 1.

Как определяются желтая, оранжевая и красная зоны?

На уровне 1 область обозначается желтой зоной, если семидневное скользящее среднее для коэффициента положительности превышает 2,5% в течение 10 дней подряд; оранжевая зона, если семидневная скользящая позитивность выше 3% в течение 10 дней, и красная зона, если семидневная скользящая позитивность выше 4% в течение 10 дней.

«Безопасность прежде всего», – гласил знак, призывающий людей носить маски, чтобы предотвратить распространение коронавируса. Пассажир в маске, замеченный среди людей, покидающих кампус LIU Post в Гринвейле в октябре. Предоставлено: Newsday / Стив Пфост.

Эти проценты выше, от 3% до 6%, в других менее густонаселенных регионах штата.

Во всех случаях для Уровня 1 в географической зоне должно быть 10 или более новых случаев ежедневно на 100 000 жителей в среднем за семь дней.Другие факторы включают в себя то, ограничивается ли распространение местами скопления людей и госпитализациями.

Подпишитесь на обновления о коронавирусе

Получайте последние новости о возобновлении работы Лонг-Айленда из-за ограничений COVID-19, обновленных инструкциях по безопасности и показателях вакцинации.

Нажимая «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности.

Какие ограничения в желтой зоне?

Предприятиям в желтой зоне разрешено оставаться открытыми.Предел вместимости молитвенных домов не изменился и составляет 50%. Массовые собрания ограничены до 25 человек – в помещении и на открытом воздухе. Рестораны могут предлагать обеды в помещении и на открытом воздухе с ограничением до четырех человек за столом. Школы не закрываются, но должны еженедельно проверять 20% учащихся, учителей и сотрудников.

Какие ограничения в оранжевой зоне?

Закрываются второстепенные предприятия с высоким уровнем риска, такие как тренажерные залы и салоны личной гигиены.Вместимость молельных домов снижена до 33%, а максимальная – 25 человек. Все массовые мероприятия рассчитаны на 10 человек. В ресторанах разрешается ужинать только на открытом воздухе с максимум четырьмя людьми за столом. Школы закрываются, ученики переходят на дистанционное обучение. Они могут оставаться открытыми с опцией «test-out», которая требует тестирования учеников и уборки школ.

Какие ограничения в красной зоне?

В красных зонах разрешено работать только основным предприятиям.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *