Обнаружен новый механизм бактериального патогенеза

Ученые выявили новый механизм бактериального патогенеза. Результаты исследования, частично финансируемого Академией Финляндии, опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Бактерии, вызывающие хронические инфекции, обладают удивительной, но малоизученной способностью обходить иммунный ответ, жить и размножаться, входить в спящую фазу и выходить из нее, вызывая в некоторых случаях смертельные осложнения.

Бактерии Bartonella вызывают хронические инфекции у млекопитающих (включая человека) и обычно передаются новым хозяевам в основном через членистоногих переносчиков (блохи, вши, клещи), а также при прямом повреждении тканей (например, царапины кошек).

Одна из наиболее заметных особенностей этих бактерий — их способность вызывать вазопролиферативные опухоли, напоминающие саркому Капоши, у пациентов с иммунодефицитом (например, СПИД, агрессивная терапия рака, трансплантация органов). Без лечения эти очаги воспаления поддерживают хроническую инфекцию и способствуют передаче бактерий новым хозяевам.

В своем исследовании биолог Арто Пуллияйнен (Университет Турку) показал, что Bartonella henselae вводит в клетки сосудистого эндотелия белок BepA, который манипулирует опосредованной цАМФ клеточной сигнализацией с помощью ранее неизвестного механизма.

BepA напрямую связывается с аденилатциклазой клетки-хозяина — ферментом, ответственным за производство цАМФ. Однако связывание BepA с аденилатциклазой не активирует производство цАМФ само по себе, а делает аденилатциклазу более чувствительной к своему естественному активатору — стимулирующему G-белку (Gαs). Клеточная концентрация цАМФ повышается и предотвращает гибель клетки-хозяина. BepA значительно продлевает срок жизни клетки-хозяина и частично способствует формированию вазопролиферативных опухолей.

Известно, что несколько видов бактерий манипулируют функциями клеток-хозяев через цАМФ-опосредованную сигнализацию. Симптомы обычно очень сильные и могут быть смертельными. Наиболее известный пример — Vibrio cholerae и ее холерный токсин, который модифицирует Gαs в постоянно стимулирующую аденилатциклазу форму. BepA, в свою очередь, манипулирует сигнализацией клетки-хозяина более тонким и сложным образом, что идеально для хронического персистирования Bartonella henselae в инфицированном сосудистом эндотелии.

Исследование проводилось в Университетах Базеля и Турку.