Раскрытие маскировки бактерий

Исследовательская группа Biozentrum Базельского университета обнаружила семейство белков, играющее ключевую роль в борьбе с бактериальным патогеном Salmonella внутри клеток. Так называемые индуцируемые интерфероном GTPases раскрывают и устраняют маскировку бактерии в клетке, позволяя клетке распознать патоген и обезвредить его. Результаты опубликованы в текущем выпуске журнала Nature.

Бактерии разработали бесчисленные стратегии, чтобы скрыться и избежать атаки иммунной системы. В организме Salmonella используют макрофаги в качестве клеток-хозяев, чтобы обеспечить своё выживание и распространение. Их стратегия выживания — укрыться в вакуоли внутри цитоплазмы макрофага, скрываясь и размножаясь там. Пока они скрыты, иммунные клетки не могут обнаружить и уничтожить бактерии.

Разоблачение: GTPases разрушают укрытие Salmonella

Однако макрофаги, в которых прячется Salmonella, также разработали стратегию для разоблачения маскировки бактерии и обнаружения её укрытия. Исследовательская группа профессора Петра Броза в Biozentrum обнаружила в клетках-хозяевах, заражённых Salmonella, семейство белков — индуцируемые интерфероном GTPases. «Они ответственны за разрушение укрытия патогена и инициацию иммунного ответа клетки», — объясняет Этьен Менье, первый автор публикации.

Уничтожение: Запуск атаки на бактерии

Как только укрытие обнаружено, GTPases транспортируются к вакуоли и дестабилизируют её мембрану. Бактерии остаются незащищёнными в цитоплазме, где их поверхностные молекулы легко распознаются внутриклеточной защитой. «GTPases — это ключ к укрытию бактерий. Как только дверь открыта и защитная вакуоль разрушена, пути к отступлению нет. Бактерии немедленно оказываются открыты для защитного механизма клетки», — говорит Менье. Рецепторы в клетке идентифицируют патоген, что активирует специальные клеточные ферменты для уничтожения бактерий. Кроме того, активируются собственные протеазы клетки, так называемые каспазы, которые запускают гибель инфицированной клетки-хозяина.

Salmonella остаются опасным патогеном, способным вызывать угрожающие жизни диарейные заболевания. Результаты работы Броза и его команды позволяют лучше понять стратегии иммунных клеток и, возможно, смоделировать их в будущем. Более глубокое понимание иммунного ответа наших клеток также открывает путь к новым подходам в использовании лекарств для поддержки борьбы организма с патогенами. Чтобы дальше прояснить механизмы иммунного ответа на инфекции Salmonella, исследовательская группа планирует изучить, как клетки обнаруживают укрытие бактерий — вакуоль в цитоплазме макрофагов — и что инициирует рекрутирование GTPases к этой вакуоли.