Како преживуваат Chlamydia trachomatis во човечките клетки - MedMix
За да преживее бактеријата Chlamydia trachomatis во човечките клетки, треба да употреби многу манипулативни трикови.
Потребни се многу трикови за Chlamydia trachomatis да преживее во човечките клетки. Истражувачите од Универзитетот во Вирцбург откриле дека тие исто така манипулираат со снабдувачите на клетките со енергија и со самите одбранбени механизми на клетките.
Chlamydia trachomatis во фокусот
Кога бактеријата Chlamydia trachomatis напаѓа човечка клетка, таа се соочува со главна задача: Таа мора да спречи клетката да започне реакции во одбраната или програмирана клеточна смрт и на тој начин да спречи размножување и ширење на патогените во телото. Бидејќи нема бројни метаболички процеси или е присутно само во фрагменти, тоа зависи од трајното снабдување на клетките домаќини со потребните хранливи материи.
Како бактеријата успева да остане незабележана од клетката и да ја одржи во живот и да ја остави да работи сама за себе, е во фокусот на глобалните истражувачки проекти. Научниците од Универзитетот во Вирцбург сега дешифрираа нови детали за овие процеси. Истражувачите успеаја да покажат механизми со кои Chlamydia trachomatis акумулира одредени протеини во клетката или делува на снабдувачите на клетките со енергија, митохондриите, и со тоа ги спречува клетките да се самоубијат. Овие механизми се исто така важни за да се заштитат бактериите од препознавање во сопствениот одбранбен систем на клетката. Истражувачите ги презентираат резултатите од нивната работа во тековниот број на списанието Journal of Cell Biology and eLife.
Улогата на митохондриите
Професор Томас Рудел, носител на столот за микробиологија на Универзитетот во Вирцбург, беше одговорен за оваа студија. Рудел и неговиот тим пред три години можеа да покажат дека хламидија во клетките што ги напаѓаат, го нарушуваат протеинот потиснувач на туморот p53 и започнуваат процес што ја поправа генетската штета што е последица на хламидијалната инфекција. Со блокирање на p53, бактериите спречуваат клетката да не се оспособи во екстремни случаи; тие добиваат време за сопствена репродукција.
Во нивната нова студија, микробиолозите подетално ја разгледаа митохондријата. „Митохондријата игра важна улога во снабдувањето со енергија и програмираната клеточна смрт“, објаснува Томас Рудел. Има многу што сугерира дека промените во нивната архитектура и динамика се тесно поврзани со општите метаболички процеси на клетката.
Мали молекули на РНК во фокусот
Како влијае хламидијалната инфекција врз митохондриите? Со цел да се разјасни ова прашање, тимот на Рудел одблизу погледна друг актер во клеточниот процес: т.н. miRNA или микроРНК. Овие мали молекули на РНК ги контролираат важните животни процеси во клетките со регулирање на комплексни генски мрежи.
Со помош на технологија со голема пропусност, Рудел и неговиот тим детално испитале како хламидијална инфекција влијае на изразот на miRNA во погодената клетка. Највпечатлива карактеристика: силно зголемување на формирањето на микроРНК miR-30c-5p. Голема концентрација на овие мали РНК молекули е корисна за бактериите: „Тие осигуруваат дека протеинот што го потиснува туморот трајно се регулира регулирано“, објаснува Томас Рудел.
За возврат, блокирањето на miR-30c предизвикува проблеми со кламидија. Тогаш клетката го зголемува производството на протеин наречен Drp1, кој ги фрагментира митохондриите во стресните клетки. Ако неговата концентрација се зголеми во внатрешноста на клетката, се зголемува стапката на поделба поврзана со стресот на митохондриите, додека се зголемува можноста заразената клетка да преживее од нападот на бактериите. Растот на кламидија е значително забавен бидејќи фрагментираната митохондрија им обезбедува на патогените микроенергија помалку енергија, а бактериите умираат од глад.
Маневрите за измама штитат од собирање ѓубре
Снабдувањето со доволна храна не е доволно за преживување во клетката, а ефективните системи за одбрана на клетките мора да бидат исклучени од бактериите. За да го направат ова, тие ја блокираат програмата за самоубиство на клетката, која заразените клетки ја активираат со цел да се уништат себеси, а со тоа и патогените. Втора, многу ефикасна стратегија на ќелијата е да ги прогласи несаканите натрапници за „отпад“ и да ги фрла во сопствениот објект за рециклирање на отпад, протеазомот.
Сите клеточни протеини постојано поминуваат низ циклус на распаѓање на протеини и нова синтеза. Протеинот што треба да се разложи е обележан со еден вид етикета, т.н. убиквитин и потоа се распаѓа во протеазомот. Не само протеините, туку и посложените клеточни структури или цели бактерии можат да бидат обележани за нивна деградација со помош на убиквитација. Клетката може да го сврти овој процес со помош на специјални алатки наречени деубиквитанази; Отстранувањето на ubiquitin спречува деградација.
Тимот на Томас Рудел сега беше во можност да покаже дека самата хламидија шверцува деубиквитаназа наречена Цду1 во клетката домаќин, со драстични последици: „Лудо е - бактериите воопшто немаат систем на убиквитин, а сепак тие го разбираат, поточно овој генијален одбранбен код на клетката да се промени дека клетката повеќе не ги препознава бактериите како натрапници “.
Cdu1 едноставно ги отстранува ubiquitins од самите бактерии и од важен регулатор кој ја надминува програмата за клеточна смрт. На овој начин, бактериите избегнуваат од нивното уништување и клетката „мора“ да живее за да ги снабдува патогените микроорганизми.
Кламидија: Незгодни напаѓачи
Бактериите Chlamydia trachomatis се одговорни за голем број сериозни болести кај луѓето. Инфекцијата со кламидија е една од најчестите сексуално преносливи болести во светот. Тековните проценки претпоставуваат дека до десет проценти од населението ширум светот се заразени со патогени микроорганизми, во зависност од возрасната група.
Ако не се лекуваат, бактериите честопати предизвикуваат лепење на јајцеводите заедно кај жените, што може да доведе до ектопична бременост или неплодност. Поновите откритија дури покажуваат дека хламидијалните инфекции го промовираат развојот на рак на јајниците. Мажите можат да станат импотентни по инфекцијата.
Друга последица од инфекција со хламидија се јавува особено во тропските земји: таму бактериите ги напаѓаат очите и можат да доведат до слепило. Околу 150 милиони луѓе се вели дека се заразени со него. Други видови можат да предизвикаат пневмонија и се сомневаат дека предизвикуваат болести како што се стврднување на артериите и Алцхајмерова болест.