Wąglik wytworzył w procesie ewolucji otoczkę RNA mylącą układ odporności

17 kwietnia 2017
Naukowcy z Harvardzkiej Szkoły Medycznej odkryli, że ludzki układ odpornościowy początkowo wykrywa obecność zarodników wąglika dzięki rozpoznaniu cząsteczek RNA, które otaczają powierzchnię przetrwalników. Niestety mechanizm ten jest przyczyną utrudnionej dalszej odpowiedzi immunologicznej organizmu, który po wykiełkowaniu bakterii wąglika zazwyczaj nie jest w stanie odpowiednio skutecznie zareagować.

Wąglik jest powodowany przez bakterie Bacillus anthracis, wyposażone w zróżnicowane mechanizmy umożliwiające przetrwanie i rozmnażanie wewnątrz zainfekowanego organizmu. Typowo bakterie te infekują organizm w postaci nieaktywnych zarodników, które dopiero później kiełkują do aktywnej, zdolną do rozmnażania formy bakterii. „Nie było jasne, czy zarodniki wąglika wywołują odpowiedź immunologiczną gospodarza, a jeśli tak, jakie składniki aktywują czujniki odpornościowe gospodarza” komentuje lider badania Jin Mo Park.

Park i współpracownicy stwierdzili, że zarodniki wąglika pobudzają system odpornościowy gospodarza. Makrofagi rozpoznają aktywne komórki B. anthracis dzięki receptorowi TLR2, który wiąże się z cząsteczkami lipoprotein w bakteryjnej ścianie komórkowej. Zespół odkrył, że nieaktywne komórki zarodników są rozpoznawane przez receptory TLR7 i TLR8, które rozpoznają cząsteczki RNA osadzone w najbardziej zewnętrznej warstwie zarodników wąglika.

Ten nowy mechanizm rozpoznawczy oznacza, że ​​zarodniki wąglika wywołują wyraźną odpowiedź immunologiczną wśród makrofagów. W przeciwieństwie do komórek aktywny, zarodniki wąglika stymulują wytwarzanie odpornościowych cząsteczek sygnalizacyjnych, zwanych interferonami typu I. Mimo że te cząsteczki są wykorzystywane w zwalczaniu różnych patogenów, Park i współpracownicy sugerują, że interferony typu I mogą zmniejszyć zdolność układu odpornościowego do neutralizowania Bacillus anthracis po kiełkowaniu. Interferony typu I są znane m.in. z zakłócania aktywności dwóch innych cząsteczek sygnalizacyjnych odporności, IL-1 i IL-17, które pomagają chronić organizm przed infekcją wąglika.

W trakcie weryfikacji powyższych obserwacji i hipotez, badacze eksperymentalnie wykazali, że zarodniki wąglika były bardziej śmiercionośne dla myszy niż wegetatywna forma bakterii, ale jednoczesnie zarodniki pozbawione najbardziej zewnętrznej warstwy zawierającej RNA, która pobudzała produkcję interferonu typu I, były znacznie mniej letalne. Myszy z obniżonym poziomem interferonu typu I były również bardziej odporne na zarodniki wąglika.

Park podsumowuje: „Postulujemy, że Bacillus anthracis wytworzył w procesie ewolucji mechanizm użycia RNA na powierzchni zarodników, by aktywować sygnalizację interferonu typu I, a tym samym uniknąć odporności gospodarza. Nasze odkrycia sugerują, że RNA związane z zarodnikami wyzwala wczesną odpowiedź gospodarza na zakażenie wąglika, ale ta sygnalizacja interferonu typu I przysłuża się później do zmylenia układu odpornościowego i słabszej obrony przed wegetatywną formą na późniejszych etapach infekcji”.

Źródło: Harvard Medical School.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *