Патогенные бактерии, вызывающие болезни лёгких, «путешествуют» на эритроцитах
Новое исследование учёных из Университета Хиросимы показало, что микобактерии, вызывающие такие заболевания, как туберкулёз и лепра, ассоциированы с эритроцитами (красными кровяными тельцами) в очагах лёгочной инфекции. Это взаимодействие ускользало от научного внимания на протяжении 140 лет с момента открытия возбудителя туберкулёза. Результаты опубликованы 16 марта в журнале Microbiology Spectrum.
Исследование роли эритроцитов
Учёные проанализировали образцы лёгочной ткани пяти мышей, заражённых видами Mycobacterium avium и Mycobacterium intracellulare, а также пациента с инфекцией Mycobacterium avium subsp. hominissuis (MAH). Микроскопическое исследование выявило совместную локализацию эритроцитов и микобактерий как в капиллярных сосудах, так и в гранулёмах (скоплениях иммунных клеток) в тканях лёгких мышей и человека.
В лабораторных экспериментах было установлено, что MAH растёт лучше в присутствии эритроцитов, размножаясь со скоростью, зависящей от концентрации кровяных клеток. Их экспоненциальный рост был даже быстрее, чем рост MAH внутри макрофагов. Как отмечает ведущий автор исследования, доцент Юкико Нисиучи: «Эти результаты демонстрируют, что эритроциты способствовали активному росту MAH».
Кроме того, исследование показало, что макрофаги, обычно являющиеся клетками-хозяевами для микобактерий, предпочтительно поглощали эритроциты с прикреплёнными к ним MAH. Связывание бактерий с эритроцитами, возможно, вызывало высвобождение энергии в форме АТФ, что стимулировало макрофаги к поглощению инфицированных клеток.
Значение для здоровья человека
Полученные данные свидетельствуют, что патогенные микобактерии прикрепляются к эритроцитам человека и используют эти отношения для размножения. Ранее микобактерии обнаруживались вне макрофагов в очагах инфекции; новые данные предполагают, что присутствие этих внеклеточных микобактерий может быть результатом их связи с эритроцитами.
Эритроциты играют двойную роль при микобактериальных инфекциях:
- Защитную: захватывают патогены и передают их макрофагам в печени и селезёнке для уничтожения.
- Как клетки-хозяева: могут становиться мишенью для микобактерий.
Исход инфекции может зависеть от того, какая из этих рлей преобладает. Если защитная функция эритроцитов работает хорошо, болезнь контролируется. Однако эритроциты, перегруженные атакой микобактерий, могут способствовать распространению инфекции по организму.
Следующие шаги
Авторы исследования надеются идентифицировать фактор адгезии на микобактериях, который позволяет им прикрепляться к эритроцитам. Этот механизм прилипания может дать ключ к пониманию того, как микобактерии, обычно паразитирующие внутри макрофагов, могут также расти вне клеток. Цель работы — способствовать разработке новых методов терапии через лучшее понимание того, как патогенные микобактерии обходят системы защиты хозяина для распространения.