Бактерії використовують NO для колонізації слизової оболонки - ліки Біермана
Бактерії не просто чіпляються за поверхню слизової оболонки людини. Як зараз виявила робоча група з клітинної біології в Університеті Констанца, вони також використовують оксид азоту (NO) для спілкування з господарем на невеликій відстані, щоб інфіковані клітини ще міцніше закріпилися в слизовій тканині.
Це було вперше, коли газоподібну речовину-посланця можна було ідентифікувати як передавач повідомлень між бактеріями та людьми. Результати можна знайти в інтернет-виданні наукового журналу “Cell Host Microbe”.
Кожна інфекція починається з перегонів: якщо збудник може утвердитися і розмножуватися швидше, ніж організм хазяїна контролює його, тоді справа в хворобі. Якщо господареві вдається поставити достатньо перешкод на шляху збудника, поки імунна система ефективно не вистрілить у зловмисника, збудника можна вчасно зупинити.
Для бактерій та вірусів, які атакують наші слизові, ця гонка починається з їх прикріплення до поверхні слизової оболонки. Якщо фактор адгезії збудника збігається з молекулою клітини-хазяїна, наприклад клітиною слизової оболонки людини, тоді мікроорганізм може чіплятися за цей рецептор. Якщо збудник не може знайти відповідний рецептор, наприклад, тому що він потрапляє у коня, а не в людину, він не може прикріпитися і видаляється транспортуванням слизу у вусі, носі та горлі, сліз та миготіння ока в очах або потоку сечі в сечовивідних шляхах. Але у слизових оболонок є ще одна хитрість для позбавлення від вже прикріплених збудників хвороби: відшарування поверхневих клітин, при якому самий верхній шар клітини практично відхиляється організмом. Цей процес також відомий як відшарування.
За допомогою цього механізму захисту наш організм може усунути патогени, які вже приєдналися або проникли в клітини. Особливо вражаюче це явище можна спостерігати на слизових оболонках в області статевих органів або в сечовому міхурі. Як і робота доктора Петра Мюнцнер з лабораторії клітинного біолога, професора Крістофа Хаука з Констанції, вже могла показати, що деякі спеціалізовані патогени здатні придушувати відшарування. Це дає таким мікробам явну перевагу в колонізації свого господаря.
Тепер дослідникам вдалося вперше виявити, що відшарування придушується спеціальним трюком, який використовують патогени: досліджувані бактерії виробляють газоподібний оксид азоту (NO), який, як сигнальна молекула, запускає задану програму в клітинах слизової оболонки, в результаті якої інфіковані клітини все ще залишаються міцніше закріпитися в тканині. Замість відшаровування самого верхнього клітинного шару слизова оболонка залишається стабільною і дозволяє бактеріям постійно залишатися на поверхні господаря.
«Відкриття того, що бактерії використовують газовий оксид азоту для придушення відшарування, стало несподіванкою. Але оскільки сигнальний шлях NO у наших клітинах був добре вивчений, нам вдалося перервати цей шлях спілкування між мікробом та клітиною людини існуючими інгібіторами і, таким чином, знову позбавити бактерії їх переваг », - говорить Хаук.
Насправді, на моделі миші було показано, що введення таких інгібіторів дозволяє знову відшаровуватись у присутності бактерій і тим самим запобігає заселенню цими патогенами. У змаганні між мікробами та людиною це може знову дати людям вирішальну перевагу, щоб елегантно запобігти інфекційній хворобі