Белок иммунной системы может помочь победить плотоядные бактерии
Ученые из Австралийского национального университета (ANU) обнаружили, что умный белок иммунной системы можно использовать в качестве «оружия» против распространенной бактерии Clostridium perfringens, которая в крайних случаях вызывает смертельную некротизирующую инфекцию мягких тканей («плотоядную болезнь»).
Белок NLRP3 помогает обнаруживать и предупреждать об этой потенциально смертельной бактерии.
В своей доброкачественной форме Clostridium perfringens — частая причина пищевых отравлений. Но в тяжелых случаях она ответственна за смертельные инфекции, включая гангрену.
«Мы обнаружили, что бактерия производит два токсина, которые действуют по-разному и атакуют организм по двум направлениям», — сказала доктор Анукрити Матур из Школы медицинских исследований Джона Кертина (JCSMR) при ANU.
«Первый токсин проделывает отверстия в поверхности клетки, а другой проникает внутрь клетки и повреждает её внутренние структуры».
Авторы исследования, опубликованного в EMBO reports, описывают способность NLRP3 обнаруживать эти токсины, используя аналогию с домашней системой безопасности, «которая также выполняет роль детектора дыма».
«Этот детектор дыма, как и NLRP3, очень универсален и может защищать дом, или, в данном случае, наше тело», — сказал соавтор Каллум Кей, также из JCSMR.
«Но что, если этот детектор дыма настолько чувствителен, что принимает дым от барбекю за пожар? Тогда сигнализация будет постоянно срабатывать и создавать хаос для владельца дома.
Мы обнаружили, что NLRP3 действует аналогичным образом; белок может стать гиперактивным и вызвать непропорциональный ответ, который причиняет больше вреда, чем пользы, и может привести к сепсису, угрожающему жизни».
Активируя защитный ответ, команда ANU также обнаружила ранее неизвестную роль белка NLRP3 — становиться «сверхактивным» и неправильно реагировать на инфекцию Clostridium perfringens. Когда это происходит, защитные механизмы организма, предназначенные для нашей защиты, дают сбой, что приводит к потенциально смертельным состояниям, таким как сепсис.
Ученые ANU использовали препараты, чтобы подавить защитный ответ иммунной системы, запускаемый NLRP3. Это помогло им расшифровать молекулярные механизмы, из-за которых токсины активируют сигнализацию белка.
По словам исследователей, лучшее понимание этих механизмов позволит ученым начать поиск способов разработки новых методов лечения для борьбы с бактерией, для которой текущие варианты терапии ограничены и не очень эффективны.
«Уровень смертности от некроза мышц, вызванного Clostridium perfringens, остается тревожно высоким и превышает 50%», — сказала доктор Матур.
«Понимая роль, которую NLRP3 играет в обнаружении этих смертельных токсинов, и защитные механизмы, которые он активирует для защиты организма, мы можем начать разрабатывать новые методы, нацеленные на этот белок, чтобы «приглушить» его гиперактивный ответ.
Это не только поможет предотвратить запуск организмом экстремальных и потенциально смертельных реакций на инфекцию, но также может помочь нам найти новые способы перехитрить бактерию и потенциально разработать новые методы лечения».