Прорыв в понимании того, как смертоносный пневмококк избегает иммунной защиты

Учёные из Ливерпульского университета обнаружили новую и важную функцию токсина, вырабатываемого болезнетворными бактериями, что может иметь серьёзные последствия для разработки будущих вакцин.

Streptococcus pneumoniae (пневмококк) является основной причиной опасных для жизни инвазивных заболеваний, таких как пневмония, сепсис и менингит, и ежегодно ответственен за более чем один миллион смертей. Ключом к его успеху в вызывании болезни является действие мощного токсина пневмолизина, который создаёт «дыры» в мембранах клеток человека, либо убивая их напрямую, либо вызывая значительное повреждение тканей.

До сих пор учёные полагали, что эффекты пневмолизина обусловлены исключительно связыванием токсина с холестерином в мембранах клеток хозяина. Однако новое исследование, опубликованное в Nature Microbiology, показывает, что пневмолизин также может напрямую связываться с рецептором клетки хозяина на специализированных иммунных клетках, подавляя иммунный ответ.

Исследование стало результатом сотрудничества между Группой бактериального патогенеза и иммунитета Института инфекций и глобального здоровья университета и Отделом микробиологии, опухолей и клеточной биологии Каролинского института в Стокгольме.

Используя специализированные эксперименты in vitro на клетках человека и исследования in vivo на мышах, команда показала, что пневмолизин может напрямую связываться с рецептором клетки хозяина под названием Маннозный рецептор C-типа 1 (MRC-1) на иммунных клетках, включая макрофаги и дендритные клетки. Это заставляет их снижать выработку молекул, способствующих воспалению и защитному иммунитету. Бактерии могут затем легче выживать в дыхательных путях, поскольку воспаление и активность иммунных клеток подавляются.

Профессор Арас Кадиоглу, руководивший исследованием в Ливерпуле, сказал: «Это действительно ключевой момент в нашем понимании того, как пневмококк вызывает заболевание. Во-первых, потому что это разрушает давнюю догму о том, что пневмолизин может связываться только с холестерином; действительно, идентификация рецептора хозяина для пневмолизина была святым Граалем в этой области на протяжении многих десятилетий. А во-вторых, потому что это меняет наше понимание того, как пневмококк использует свой токсин для манипулирования и изменения нашего иммунного ответа в свою пользу. Я очень взволнован потенциалом этих новых открытий».

Доктор Дэниел Нейлл, соавтор исследования, добавил: «Понимание того, как бактерии способствуют развитию инфекции с помощью выработки токсинов, поможет учёным разработать новые способы борьбы с серьёзными инфекционными заболеваниями. Несколько разрабатываемых вакцин содержат детоксицированный пневмолизин, и важно, чтобы мы глубже изучили, как недавно описанная рецептор-связывающая активность может влиять на иммунные ответы, вызываемые такой вакцинацией».

Статья «Pneumolysin binds to the mannose receptor C type 1 (MRC-1) leading to anti-inflammatory responses and enhanced pneumococcal survival» опубликована в Nature Microbiology.