Как сальмонелла прячется в иммунных клетках и превращает людей в бессимптомных носителей
Ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета выяснили, как сальмонелла — бактерия, вызывающая сотни тысяч смертей ежегодно от брюшного тифа и пищевых отравлений — умеет скрываться внутри иммунных клеток, изменяя их метаболизм в свою пользу.
Эта способность позволяет бактерии надолго закрепиться в клетках инфицированных людей, превращая их в хронических бессимптомных носителей, которые распространяют инфекцию, не подозревая об этом.
Результаты, опубликованные 14 августа в Cell Host & Microbe, могут привести к новым методам лечения брюшного тифа. Ежегодно в мире регистрируется 16–20 миллионов случаев, приводящих примерно к 200 000 смертей. Кроме того, ученые оценивают почти 100 миллионов случаев желудочно-кишечных инфекций, вызванных сальмонеллой (в основном пищевых отравлений), с более чем 150 000 смертей.
Механизм уклонения от иммунитета
- Цель — макрофаги: Сальмонелла способна поселяться внутри макрофагов — иммунных клеток, которые обычно поглощают и уничтожают патогены.
- Две стороны макрофага: В начале инфекции макрофаги находятся в воспалительном, агрессивном состоянии. Однако сальмонелла — один из немногих патогенов, способных это пережить. Со временем иммунный ответ смещается в сторону противовоспалительных сигналов, что переводит макрофаги в "мирный" режим, способствующий заживлению.
- Предпочтительное убежище: Исследования на мышиной модели с S. typhimurium (близкородственный штамм, вызывающий пищевое отравление) показали, что на поздних стадиях инфекции бактерии предпочтительно размножаются именно в противовоспалительных макрофагах.
Ключевое открытие: роль PPAR-дельта
Ученые обнаружили, что сальмонелла манипулирует метаболизмом макрофага через активацию внутриклеточного рецептора PPAR-дельта.
- Метаболический переключатель: Воспалительные макрофаги получают энергию в основном из анаэробного метаболизма глюкозы. Активация PPAR-дельта переключает клетку на окисление жирных кислот, что в итоге повышает уровень глюкозы внутри клетки.
- Зависимость сальмонеллы: Эксперименты показали, что PPAR-дельта необходим для репликации сальмонеллы внутри макрофагов. У мышей, неспособных продуцировать PPAR-дельта, через шесть недель бактерии в тканях не обнаруживались, в отличие от обычных мышей.
- Манипуляция бактерии: Уровни PPAR-дельта mRNA и белка, а также регулируемых им генов, значительно повышались в зараженных макрофагах. Это указывает, что сальмонелла активно стимулирует активность PPAR-дельта, создавая себе богатую глюкозой среду для выживания.
Перспективы для медицины
Исследователи полагают, что сальмонелла выделяет в макрофаг пока неизвестный фактор вирулентности, активирующий PPAR-дельта. Его идентификация может привести к созданию целенаправленных противосальмонеллезных препаратов с меньшими побочными эффектами.
- Связь с носительством: Это открытие объясняет, как 1–6% людей, инфицированных S. typhi (возбудитель тифа), становятся хроническими бессимптомными носителями, подобно печально известной "Тифозной Мэри", представляя постоянную угрозу для общественного здоровья.