Враг внутри: защита от распространения внутриклеточных бактерий

Исследователи из Мельбурна выявили множественные, взаимосвязанные системы клеточной смерти, которые предотвращают распространение «внутриклеточной» бактерии Salmonella, важной причины брюшного тифа, от которого ежегодно умирают более 100 000 человек.

Команда выяснила, что распространение сальмонеллы ограничивается смертью инфицированных клеток, но, что удивительно, клетки могут умирать несколькими способами. Хотя Salmonella постоянно пытается перехитрить инфицированные клетки, блокируя их самоубийство, клетки разработали впечатляющие «резервные» стратегии, чтобы гарантировать, что инфицированная клетка все еще может умереть, и, таким образом, защитить организм от инфекции сальмонеллы и, как следствие, брюшного тифа.

Исследование, опубликованное в журнале Immunity , проводилось совместной командой, в которую входили исследователи Института Уолтера и Элизы Холл доктор Марсель Дёрфлингер, г-жа Йексуан Денг, доктор Ранджа Сальвамосер, доцент Марко Херольд и профессор Андреас Штрассер, а также профессор Мельбурнского университета. Сэмми Бедуи и доктор Пол Уитни, исследователи из Института инфекций и иммунитета Питера Доэрти (Doherty Institute).

Борьба с врагом внутри

«Многие болезнетворные бактерии вторгаются в клетки, выживают и размножаются внутри клеток и прячутся от иммунной системы организма. Сальмонелла, причина серьезных инфекций пищевого происхождения, является одной из таких« внутриклеточных »бактерий. Клетки разработали ряд защитных средств от внутриклеточные бактерии “, – сказал профессор Бедуи.

«Быстрая смерть инфицированных клеток является важной защитной стратегией против внутриклеточных бактерий. Это останавливает размножение и распространение бактерий и может вызвать защитную иммунную защиту в месте заражения, что в дальнейшем контролирует инфекцию», – сказал он.

«Многие белки считаются важными для запуска гибели инфицированных бактериями клеток, которые передают сигнал внутри клеток, а также разрушают ключевые компоненты клетки, вызывая ее гибель. Однако существует неопределенность относительно того, как именно инфицированные бактериями клетки die, задействованные ключевые молекулы и что это означает для борьбы с инфекцией » , – сказал профессор Бедуи.

Играть

00:00
00:25
безгласный

настройки
PIP
Войти в полноэкранный режим
Играть
Видеоизображение показывает усиление роста бактерий Salmonella (зеленые) внутри клеток (коричневые), которые не могут подвергнуться гибели клеток, по сравнению с теми, которые могут погибнуть. Видео снято доктором Марселем Дёрфлингером и доктором Найлом Геогеганом. Предоставлено: Doerflinger et al. (2020) Иммунитет.
Резервные пути гибели клеток

«Команда использовала лабораторные модели, в которых отсутствуют различные комбинации белков клеточной смерти, чтобы понять их вклад в борьбу с инфекциями сальмонеллы», – сказал доцент Херольд.

«Мы исследовали роль белков, участвующих в трех ключевых типах гибели клеток: апоптоз, пироптоз и некроптоз», – сказал он. «Хотя все эти процессы приводят к гибели клеток, каждый из них происходит по-разному на молекулярном уровне и имеет разные последствия для запуска иммунитета и воспаления».

«Когда была отключена только одна из трех форм гибели клеток, это оказало лишь незначительное влияние на то, насколько эффективно контролировались инфекции сальмонеллы – это показало, что клетки не зависели от одной конкретной системы», – сказал доктор Дёрфлингер.

«Когда мы отключили две или все три формы гибели клеток, мы увидели, что инфекции сальмонеллы не контролируются, и бактерии быстро распространяются. Это говорит о том, что клетки разработали несколько« резервных копий », чтобы гарантировать, что гибель клеток произойдет в случае неисправности одной клетки «Хотя мы изучали только сальмонеллу, мы предполагаем, что наши результаты могут иметь отношение к другим внутриклеточным патогенам, таким как бактерия, вызывающая туберкулез», – сказал он.

«Команда также обнаружила неожиданную роль белков клеточной смерти, называемых каспазами», – сказал профессор Штрассер. «До сих пор определенные каспазы, включая две, известные как« каспаза 1 »и« каспаза 8 », играли очень четко определенные роли в качестве ранних триггеров двух различных типов клеточной смерти. Наши результаты показали, что вопреки текущим представлениям эти каспазы могут действовать в «другой путь» и даже на более поздних, критических стадиях гибели клетки, когда клетка разбирается.

«Это пример еще одного безотказного процесса в общем механизме гибели клеток, который обеспечивает защиту от патогенов, таких как сальмонелла», – сказал он.

Гибкость в том, как клетки могут умирать, можно объяснить продолжающейся битвой между животными и болезнетворными бактериями .

«В ходе эволюции обе стороны разработали новую тактику« гонки вооружений »за превосходство. Жизнь и размножение внутри клеток, а не снаружи, помогли бактериям избежать иммунного обнаружения, но животные ответили разработкой способов для инфицированных клеток совершить альтруистическое самоубийство – которая, как мы обнаружили, представляет собой хорошо скоординированную, но гибкую систему, имеющую несколько отказоустойчивых механизмов », – сказал профессор Штрассер.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector