Исследователи обнаружили, что молекула, образующаяся на большей части тела, уничтожает вторгающиеся бактерии, подобно моющему средству, атакующему маслянистое пятно.
Этот очиститель — убийца, белок, известный как APOL3, предотвращает инфекции, растворяя бактериальные мембраны, сообщают исследователь Медицинского института Говарда Хьюза Джон Макмикинг и его коллеги в журнале Science. Команда проверила белок на бактериях пищевого отравления сальмонеллы и других подобных микробах.
Сообщается, что работа предлагает новое понимание того, как человеческие клетки защищают себя от инфекции. Этот процесс называется клеточным автономным иммунитетом. Ранее ученые знали, что клетки могут атаковать бактериальные мембраны, но новое исследование показывает первый пример защитного внутриклеточного белка с детергентным действием.
Учёные уверены, что полученные результаты помогут в разработке новых методов лечения инфекций.
“Это случай, когда люди делают свой собственный антибиотик в форме белка, который действует как моющее средство, – рассказывает Макмикинг, иммунолог из Йельского университета. – Мы можем извлечь из этого урок”.
Учёные обнаружили, что сигнал тревоги интерферона гамма может предотвратить захват сальмонеллой человеческих клеток, но они не знали, какие белки приходят на помощь. Команда проверила более 19 000 генов человеческих клеток в поисках тех, которые могли бы кодировать защитные белки. Эта работа привела исследователей к открытию APOL3, который получает помощь от второй молекулы, GBP1, и, вероятно, других. Используя микроскопию высокого разрешения и другие методы, они собрали воедино механизм: GBP1 повреждает внешнюю мембрану бактерии, позволяя APOL3 проникнуть внутрь, чтобы он мог разорвать внутреннюю мембрану – “coup de grace”, который убивает бактерию.
Подобно стиральному порошку, APOL3 обладает частями, притягивающимися к воде, и частями, притягивающимися к жиру. Вместо того чтобы удалять грязь с ткани, эти компоненты удаляют куски внутренней мембраны бактерий, которая состоит из жирных молекул, называемых липидами.
APOL3, по-видимому, находится в наборе инструментов многих клеток. Команда показала, что он защищает клетки кровеносных сосудов и кишечника. Поскольку белок появляется в различных тканях организма, ученые считают, что он обеспечивает широкую защиту.
«Открытие этой детергентной молекулы в невосприимчивых клетках добавляет больше доказательств тому, что любая клетка в организме может быть частью иммунной системы», – сообщают учёные.
Будь то перфорация, отравление или голодание патогена, иммунная система разработала несколько методов уничтожения угрожающих клеток. APOL3 присоединяется к группе уже известных механизмов, которые фатально разрушают мембраны.
Исследователи все еще далеки от того, чтобы применить это открытие к терапии инфекций. Но расшифровка защитных механизмов организма может дать человечеству новые инструменты против микробов, которые все больше развиваются, чтобы мешать обычным антибиотикам.
