Ученые обнаружили новый способ распространения бактериальных инфекций в организме
Исследователи из UNC School of Medicine обнаружили новый механизм, который используют некоторые бактерии для быстрого распространения по организму — они "путешествуют автостопом" на наших собственных иммунных клетках.
Исследование, опубликованное в журнале eLife, показывает, что как минимум два вида бактерий способны распространяться таким образом:
- Francisella tularensis (F. tularensis), возбудитель потенциально летальной туляремии.
- Salmonella enterica, частая причина пищевых отравлений.
Это открытие предлагает потенциальный путь борьбы с инфекциями без использования антибиотиков, что важно в условиях растущей антибиотикорезистентности.
Механизм "захвата" иммунных клеток
Исследование сосредоточено на взаимодействии F. tularensis с макрофагами — иммунными клетками-"пожирателями", которые обычно поглощают и уничтожают патогены.
Ученые обнаружили, что F. tularensis не только выживает внутри макрофагов, но и подавляет естественный процесс гибели инфицированной клетки (апоптоз). Это позволяет бактерии сохранять клетку-хозяина живой около 36 часов, предоставляя патогену достаточно времени для распространения.
Распространение через трогоцитоз
Ключевое открытие — способ перемещения бактерий между клетками. Они используют малоизученный естественный процесс трогоцитоз.
Во время трогоцитоза две клетки ненадолго контактируют, обмениваются фрагментами мембран и поверхностными белками, а затем разделяются. F. tularensis использует эти кратковременные "объятия", чтобы незаметно перейти из одного макрофага в другой. Это первое исследование, показывающее, что патогены могут использовать трогоцитоз для заражения новых клеток.
Более того, F. tularensis не просто пользуется этим процессом, но и индуцирует макрофаги к более частому трогоцитозу, ускоряя собственное распространение.
Значение открытия
- Новая мишень для терапии: Если трогоцитоз окажется критически важным для развития болезни, его можно попытаться заблокировать. Препараты, воздействующие на процессы в организме хозяина, а не на сам патоген, с меньшей вероятностью вызовут развитие резистентности у бактерий.
- Инструмент для фундаментальной науки: Поскольку F. tularensis увеличивает частоту трогоцитоза, его можно использовать как инструмент для изучения роли этого процесса в других явлениях, например, в развитии иммунитета или контроле опухолей.
- Широкое распространение механизма: Эксперименты с Salmonella enterica подтвердили, что она использует тот же механизм, хотя и с меньшей скоростью. Это позволяет предположить, что аналогичную стратегию могут применять и другие патогены.