Новый механизм антибактериального иммунитета

14.10.2016 19:10

Врожденная иммунная система - это защита, отвечающая на инфекции сразу после попадания возбудителя в организм. Эта реакция происходит по двум направлениям: клетка «сообщает» о том, что в организм попало инородное тело, вызывая воспалительную реакцию, или программирует гибель других клеток, чтобы остановить распространение инфекции и даже высвободить сигнальные молекулы, которые предупреждают соседние клетки.

Ученые считали эти две реакции неодинаковыми. Новое исследование под руководством Университета Пенсильвании предполагает, что это не так. Результаты, представленные в издании «PLOS Pathogens», показывают, что фермент каспазы-8, который играет существенную роль в инициировании гибели клеток после инфицирования бактериями Yersinia, также регулирует выработку воспалительных цитокинов, сигнальных молекул, которые помогают иммунной реакции.

«Активность этого фермента необходима для регулирования цитокинов», - сказал Игорь Бродский, старший автор исследования и доцент школы ветеринарной медицины.

Ученые провели классический иммунологический эксперимент, создавая костномозговые химеры. Грызунов облучали, убивая клетки костного мозга, а затем делали пересадку костного мозга от других видов мышей, что позволяло животному одновременно получить клетки с несколькими генетическими профилями.

Они обнаружили, что клетки мышей, лишенных каспазы-8, получают более низкие уровни цитокинов, чем клетки немутантного типа.

Ученые исследовали, как уровни специфических цитокинов меняются у мышей с недостатком каспазы-8, и выявили снижение цитокинов, связанных с несколькими толл-подобными рецепторами.

«Нам это было интересно, потому что это объясняет, почему у людей с дефектами каспазы-8 иммунодефицит и почему они восприимчивы к нескольким бактериальным и вирусным инфекциям дыхательных и носовых путей, - сказал Бродский. - Это либо роль каспазы-8 в клеточной гибели либо его важная роль в экспрессии (проявлении) генов».

Бродский и его коллеги изучили, что фермент каспазы-8 необходим для производства цитокинов. Ранее считалось, что необработанная форма каспазы-8 была неактивной, и что фермент должен пройти обработку для расщепления белков-мишеней. Команда использовала стратегию CRISPR-cas9 для создания мышей с каспазой-8, который не мог быть обработан.

К удивлению исследователей, хотя у мышей были недостатки в запрограммированной клеточной гибели, они еще могли вырабатывать цитокины. Дальнейшие эксперименты показали, что белок-партнер, названный cFLIP, работает вместе с необработанной формой каспазы-8, чтобы производить цитокины в ответ на бактерии.

В будущих исследованиях Бродский и его коллеги надеются выяснить, насколько роль каспазы-8 в стимулировании производства цитокина является общей для патогенных микроорганизмов.

По материалам medicalxpress.com