Како бактериите Јерсинија ги убиваат имуните клетки - MedMix
Бактериите Јерсинија ги множат генетските информации за нивните алатки кои предизвикуваат болести и истовремено пукаат со смртоносни супстанции во имуните клетки.
Кога бактериите влегуваат во телото на човекот или животното, тие се препознаваат како туѓи од имунолошкиот систем. Имуните клетки потоа се обидуваат да ги отстранат овие туѓи тела. Научниците од Хелмхолц центарот за истражување на инфекции (ХЗИ) во Брауншвајг и неговите колеги од универзитетот Умеј во Шведска неодамна откриле како бактериите од родот Јерсинија успеваат да ги убијат имуните клетки при првиот контакт: Тие ги репродуцираат генетските информации за нивните патогени алатки и пукаат во исто време супстанции во имуните клетки, кои тие брзо ги деактивираат и убиваат.
Бактериите од родот Јерсинија можат да предизвикаат тешки цревни заболувања и чума кај луѓето. Генетските информации за алатките што ги прават овие бактерии опасни, на прво место, ги носи Јерсинија на посебна молекула на ДНК, пластиката на вируленција. Без овој ДНК прстен, кој се јавува независно од другиот генетски материјал во бактериите, Јерсинија се сосема безопасни. Меѓу другото, пластидната вируленција носи нацрт за молекуларен шприц со кој бактериите можат да пукаат супстанции во клетките домаќини и, на пример, да ја иницираат нивната смрт. Истражувачите веќе знаеја дека ако бактериите бидат заразени, тие ќе ги развиваат своите молекуларни шприцеви во поголем број, но како точно тоа се случи сè уште не беше познато.
За да се реши загатката, истражувачите на чело со шефот на одделот Ханс Волф-Вац и Томас Едгрен од Универзитетот во Умеа го одгледувале патогениот псевдотуберкулоза Јерсинија во садовите за култура и симулирале инфекција во нив. Тие го секвенцираа целиот генетски материјал од овие активирани бактерии и ги споредуваа со неактивните бактерии. Резултат: Во случај на симулирана инфекција, бактериите имаат четири копии од нивниот вирулентен плазмид одеднаш, што е присутно само еднаш или двапати во секоја клетка кога е во мирување. Во овој момент, истражувачите на ХЗИ предводени од Петра Дерш, раководител на Одделот за биологија на молекуларна инфекција, се приклучија на проектот. Користејќи глувци заразени со Јерсинија, тие истражувале како се јавува зголемениот број на копирање на плазмидот во живиот организам. „Бактериите се навистина вирулентни само кога содржат четири плазмидни копии“, вели Дерш. „Ова е целосно ново откритие и сега успеавме да го објасниме механизмот што стои зад него користејќи ја најновата технологија за секвенционирање во HZI.
Арон Нус, постдокус во одделот на Дерш, користеше многу сложен метод за да ги изолира сите копии на бактериската ДНК од инфицираните глувци и да ги секвенцира според нив. Овие копии, т.н. РНК, може да се користат за да се утврди кои гени се моментално активни и се користат за производство на протеини. Забележливо беше дека, меѓу другото, репликазата - ензимот што го размножува плазмидот - се повеќе се формира во случај на инфекција. Во состојба на мирување, производството на овој ензим е намалено од одредени фактори.
Меѓутоа, кога станува збор за контакт со имунолошка клетка, се јавува спротивен ефект: бактериите веднаш ги елиминираат факторите на инхибиција и произведуваат повеќе репликаза, која пластиката на вирулентност се размножува. Со ова, Јерсинија ги започнуваат своите одбранбени механизми, кои на крајот ја убиваат имуните клетки. „Јерсинија ја започнува оваа програма пред се кога ќе стапи во контакт со имуните клетки со цел да се заштити од нивниот напад што е можно побрзо“, вели Петра Дерш. „Тоа ги чини толку многу енергија што дури мораат привремено да го запрат нивниот раст.
Новите откритија се резултат на тесна соработка: Ханс Волф-Вотц пролетта заврши тримесечен истражувачки престој во одделот на Дерш, Томас Едгрен дојде во HZI на две недели. За тоа време, научниците заеднички спроведоа голем дел од тестовите врз заразените глувци. Сепак, објавувањето во списанието „Сајанс“ не е крај на соработката: „Заедно, ние би сакале дополнително да ги разјасниме механизмите на инфекцијата со Јерсинија, бидејќи зад неа има и цели за можни лекови што можат да ги направат бактериите безопасни“, вели Петра Дерш.