Бактерии освобождаются с помощью молекулярного «арбалета»
Многие бактерии вооружены нано-арбалетами, которые используют для борьбы с конкурентами или клетками хозяина. Возбудитель туляремии, высоковирулентного инфекционного заболевания, применяет это оружие, чтобы сбежать из «тюрьмы» в клетках иммунной системы. Исследователи из Базельского университета сообщают об этой стратегии в журнале Nature Communications.
Возбудитель туляремии — бактерия Francisella tularensis. Учёные продемонстрировали на безвредном для человека подвиде Francisella, как бактерии используют нано-арбалет для побега из пищеварительных везикул клеток иммунной системы.
Туляремия: серьёзное инфекционное заболевание
Это зоонозное заболевание может передаваться человеку через паразитов (клещей, блох) или воздушно-капельным путём. Без лечения болезнь может быть смертельной. «Летальность может достигать тридцати процентов, — объясняет Броз. — Для заражения достаточно вдохнуть всего дюжину бактерий Francisella». Из-за высокой контагиозности и способности быстро распространяться по воздуху возбудитель включён в арсенал биологического оружия.
Патоген имеет собственное «оружие»
Бактерия Francisella обладает эффективным собственным «оружием» — системой секреции VI типа (T6SS), которая работает по принципу арбалета. Бактерия использует эту наномашину, чтобы сбежать из «тюрьмы» в фагоцитах. Эти иммунные клетки поглощают патогены, заключают их в везикулы и переваривают. Однако с помощью T6SS Francisella разрушает эти везикулы и выходит в цитозоль, где может быстро размножаться.
Молекулярный арбалет для побега из «тюрьмы»
Исследователи изучили сборку и функцию T6SS у Francisella. Они показали, что патоген перерабатывает своё оружие. «После выстрела арбалет немедленно разбирается на отдельные компоненты. Затем бактерия использует их для сборки нового T6SS», — говорит Баслер. — С помощью этого оружия бактерии прокалывают мембрану везикулы, в которой заключены, и доставляют токсичные белки в цитозоль иммунной клетки».
Эти ранее не охарактеризованные эффекторные белки разрушают везикулу. Это позволяет бактериям сбежать и избежать переваривания. Без этих эффекторных белков у них нет шансов на побег. T6SS и токсичные белки являются важными факторами вирулентности, критичными для успеха инфекции. Однако даже после выхода в цитозоль бактериям ещё предстоит избежать распознавания и уничтожения мощными реакциями врождённого иммунитета.