Умное расположение поверхностных белков делает некоторые штаммы пневмококков особенно опасными

Успешные патогенные штаммы пневмококков имеют два белка, которые благодаря своему расположению на поверхности бактерий усиливают их выживаемость и способность вызывать заболевание. Об этом говорится в исследовании Каролинского института в Швеции, опубликованном в Nature Communications.

Пневмококковые инфекции — одна из самых частых причин заболеваемости и смертности в мире. Одна из причин патогенного потенциала этих бактерий — выработка сахарной капсулы. Эта капсула препятствует прикреплению и атаке важного иммунного компонента C3b.

Исследователи из Каролинского института и Королевского технологического института в Швеции детально изучили, как пневмококки взаимодействуют с частью иммунной системы, называемой системой комплемента, которая включает C3b. Система комплемента часто работает как первая линия защиты от чужеродных веществ и клеток, запуская ряд иммунных реакций в организме.

Исследователи показали, что капсула ослаблена в точке деления бактерий, что создает лазейку для C3b. С помощью микроскопии сверхвысокого разрешения (STED) они обнаружили, что C3b накапливается под капсулой в основном в местах деления. Это накопление может продолжаться и покрыть всю бактерию, если пневмококк не найдет стратегию, чтобы предотвратить это.

Исследование также показывает, что распространенный поверхностный белок пневмококков PspC1 расположен как раз в месте деления, где он рекрутирует другой белок — фактор H. Фактор H негативно регулирует систему комплемента, в том числе инактивируя C3b.

Некоторые особенно успешные и патогенные штаммы пневмококков также экспрессируют близкородственный белок PspC2, который в основном локализован на полюсах бактерий. Это отдельное расположение на поверхности бактерий влияет на функции двух поверхностных белков. В отличие от PspC1, который связывает фактор H, PspC2 влияет на способность бактерий прилипать к эпителиальным клеткам, которые находятся в дыхательных путях, слизистых оболочках и других местах.

«Наше исследование показывает, что точная локализация бактериальных поверхностных белков по отношению к слою капсулы влияет на ту роль, которую они будут играть в развитии заболевания», — говорит Биргитта Анрикес-Нормарк, профессор кафедры микробиологии, опухолей и клеточной биологии Каролинского института. — «Это важная часть головоломки, чтобы понять, как пневмококки избегают иммунной системы и вызывают все — от отита и синусита до тяжелой пневмонии и сепсиса».