Бактериальные токсины как переговорщики с иммунитетом

Бактериальные токсины, традиционно считавшиеся опасными молекулами, могут также выступать в роли переговорщиков между бактерией и иммунным ответом хозяина, обеспечивая долгосрочную инфекцию. Анна Бергонцини из Департамента молекулярной биологии Университета Умеа защищает диссертацию на эту тему.

Эти токсины, вызывающие заболевания, могут использоваться бактериями для манипуляции иммунным ответом и незаметного распространения.

Исследование Анны Бергонцини сосредоточено на генотаксинах — семействе бактериальных токсинов, повреждающих ДНК клеток. Она изучает, при каких обстоятельствах они вредят, а когда ведут себя как переговорщики.

Ряд исследований указывает на роль таких токсинов в возникновении и развитии желудочно-кишечных опухолей. Понимание этих механизмов может привести к разработке персонализированных методов лечения и профилактики.

Токсичность зависит от контекста

Токсичность может варьироваться в зависимости от дозы, целевых органов и общего состояния здоровья. Функциональный генотаксин, вызывая повреждение ДНК и клеточное старение, одновременно подавляет воспаление в кишечнике и уменьшает повреждение тканей. Это позволяет бактерии незаметно вторгнуться в организм хозяина.

Ключевой вопрос диссертации — определение условий, при которых генотаксины уничтожают клетки-мишени, а когда становятся переговорщиками.

Создание 3D-моделей

Для ответа на этот вопрос Анна Бергонцини фокусируется на разработке подходящих лабораторных моделей, например, клеточных 3D-моделей, которые должны воспроизводить естественную среду кишечника. Текущие исследования in vitro проводятся в основном в двумерных условиях, лишённых важных микроэкологических структур и иммунных факторов.

Исследовательская группа разработала 3D-модель, добавив различные типы клеток, обычно присутствующих в кишечнике, и создав структуры, имитирующие здоровый и воспалённый кишечник.

«Эти модели позволяют нам детальнее исследовать, как генотаксины манипулируют иммунным ответом, и могут дать ценное понимание молекулярной основы реакции хозяина на кишечные патогены», — говорит Анна Бергонцини.