«Мы раскрыли часть игры в кошки-мышки, которая разыгрывается, когда бактерии туберкулеза заражают человеческие клетки. Микробы выделяют небольшой фрагмент ДНК, который напоминает вирусную ДНК, и это заставляет человеческие клетки реагировать так, как если бы они реагировали на вирус вместо бактерии; это может частично объяснить, почему иммунный ответ человека часто не может бороться с туберкулезом ", — говорит Уильям Бишай, доктор медицинских наук, содиректор Научно-исследовательской лаборатории Центра Джонса Хопкинса и автор соответствующих писем. на бумаге. «Самое интересное в том, что, зная об этой молекулярной уловке, мы сможем предложить лучшие лекарства и вакцины от туберкулеза — инструменты, которые крайне необходимы».
После того, как туберкулезные бактерии заражают хозяина, бактерии выделяют молекулу, называемую c-ди-АМФ, в клетки хозяина. Эти клетки имеют встроенные системы раннего обнаружения, которые распознают эти чужеродные молекулы и запускают воспалительную реакцию, которая затем приводит к сложной реакции для борьбы с инфекцией. Исследовательская группа сначала измерила уровень c-ди-АМФ в бактериях и обнаружила, что его уровень увеличивается, когда бактерии активно размножаются.
Чтобы определить, действительно ли ц-ди-АМФ изменяет иммунный ответ хозяина, исследователи заразили иммунные клетки мыши туберкулезными бактериями, сконструированными для выработки различных уровней ц-ди-АМФ, и сравнили степень иммунного ответа, полученного клетками, путем измерения уровней. белка INF-бета. Они обнаружили, что чем больше c-ди-АМФ попадает в клетку мыши, тем выше уровень INF-бета.Но, по словам Бишая, уровни INF-бета могут не раскрывать всей картины того, что происходит во время инфекции.
Затем они посмотрели, насколько хорошо растут сами бактерии, выделяя разное количество ц-ди-АМФ в инфицированные клетки. Оказалось, что бактерии, производящие самый высокий уровень ц-ди-АМФ, показали самые низкие темпы роста.«Другие предположили, что молекулы того же класса, что и ц-ди-АМФ, могут запускать аутофагию, когда клетка пережевывает и избавляется от своих внутренностей», — говорит Бишай. «Таким образом, мы решили проверить, не вызывает ли избыточное производство c-di-AMP инфицированного хозяина поедание бактерий туберкулеза.
Используя клетки, отмеченные светящимися белками, исследователи увидели под микроскопом, что клетки, инфицированные бактериями TB, производят высокие уровни c-di. -АМФ действительно подвергся большей аутофагии, чем те, у которых уровень ц-ди-АМФ был ниже.Затем команда исследовала, могут ли различия в c-ди-АМФ повлиять на тяжесть заболевания у мышей. Заражение нормальными бактериями приводит к смерти примерно через 150 дней, тогда как заражение бактериями, сконструированными для избыточного продуцирования ц-ди-АМФ, приводит к увеличению времени выживания — 321 день.
«Мы до сих пор не знаем, может ли изменение уровня ц-ди-АМФ быть связано с различными исходами у людей с туберкулезом, но это исследование действительно предполагает, что на него стоит обратить внимание», — говорит Бишай.