Механизм смертельной бактериальной инфекции у свиней расшифрован

Группа Хорста Постхауса из Института патологии животных Бернского университета исследует кишечную инфекцию у свиней, вызываемую бактерией Clostridium perfringens. Десять лет назад они показали, что продуцируемый бактериями бета-токсин убивает клетки сосудов, вызывая кровотечение в кишечнике поросят. Однако до сих пор было неясно, почему токсин атакует именно эти клетки.

Ключевая молекула

Лаборант Марианна Видер около пяти лет назад обратила внимание на молекулу Platelet-Endothelial Cell Adhesion Molecule-1 (PECAM-1 или CD31), расположенную на поверхности различных клеток. Она преимущественно встречается на эндотелиальных клетках, выстилающих внутреннюю поверхность сосудов.

В ходе экспериментов было замечено, что CD31 и бета-токсин распределены на этих клетках почти идентично. Биохимик Юлия Бруггиссер обнаружила, что токсин, выделяемый бактериями в кишечнике, прикрепляется к CD31. Поскольку бета-токсин относится к токсинам, образующим поры, он перфорирует клеточную мембрану и убивает эндотелиальные клетки. Это приводит к повреждению сосудов и кишечному кровотечению.

Успех проекта стал возможен благодаря междисциплинарному сотрудничеству трёх факультетов Бернского университета (Институт патологии животных, Институт Теодора-Коха и Департамент химии и биохимии).

Лучшая профилактика и лекарства

Это открытие позволяет разрабатывать более эффективные вакцины для предотвращения смертельного заболевания у свиней. Также планируется исследовать, может ли механизм связывания бета-токсина с CD31 на эндотелиальных клетках стать основой для разработки новых методов терапии, например, при сосудистых заболеваниях у человека.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Host & Microbe.