Чим харчуються збудники туберкульозу
Туберкульозні бактерії використовують різні амінокислоти у фагоцитах у легенях (альвеолярні макрофаги)
Клітини-мусорці імунної системи, які виконують різноманітні функції в альвеолах, наприклад, очищаючи легені, поглинаючи сторонні частинки (патогени, пил, сажу тощо). Вони також беруть участь у запальних реакціях та реакціях гіперчутливості.
) для свого метаболізму, щоб вони були імунітетом до імунного захисту в клітині
Система захисту організму складається з три функціональні кола:
(1) Кістковий мозок як місце утворення імунних клітин.
(2) Різні центральні імунні органи, такі як тимус (імпринтування Т-лімфоцитів) та лімфатичні органи поблизу кишечника (для імпринтування В-лімфоцитів).
(3) Вторинні лімфатичні органи, такі як селезінка, лімфатичні вузли та мигдалини (мигдалини).
Розрізняють так званий гуморальний захист (через рідини в організмі, що містять антитіла та фактори з так званої системи комплементу), та опосередкований клітинами захист (з В та Т-клітинами, макрофагами, антигенпрезентаційними клітинами, гранулоцитами тощо).
може вижити неушкодженим.
Деякі білі кров'яні клітини, так звані клітини-мусорники (макрофаги), як частина вродженої імунної системи, елімінують білки та мікроорганізми, чужі для організму. На відміну від інших патогенних мікроорганізмів, з’їдені туберкульозні бактерії можуть створювати макрофаги всередині макрофагів
Клітини-мусорці імунної системи, які виконують різноманітні функції в альвеолах, наприклад, очищаючи легені, поглинаючи сторонні частинки (патогени, пил, сажу тощо). Вони також беруть участь у запальних реакціях та реакціях гіперчутливості.
щоб вижити. Вчені з Форшунгсцентрум Юліха та Університету Суррея у Великобританії тепер визначили, як харчуються вбудовані патогени. Дослідники також визначили перспективну ціль для нових ліків (див Cell Reports, опубліковані в Інтернеті 10 грудня 2019 року).
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), лише в 2018 році від туберкульозу померло 1,6 мільйона людей. Найчастіше викликається збудником Мікобактерії туберкульозу туберкульоз посідає перше місце в статистиці летальних інфекційних захворювань. Таємниця того, як збудник може роками виживати і розмножуватися в макрофагах людини та не виявлятися імунною системою, рухає багатьма дослідниками по всьому світу. Вчені з Університету Суррея в Гілдфорді та Forschungszentrum Jülich зараз дослідили особливий аспект цієї загадки: звідки береться азот, необхідний бактерії всередині макрофагів?
Згідно з дослідженням, збудник живиться різними амінокислотами з макрофага, в якому він живе. Основним джерелом їжі є глутамін, але також доступні глутамат, аспартат, аланін, гліцин та валін. Однак бактерія не має доступу до амінокислоти макрофага серину - поживної речовини, яка їй також необхідна для виживання. Він повинен це зробити сам.
Таким чином, вчені виявили точку нападу нових препаратів: речовини, які паралізують власне виробництво серину у бактерій, повинні мати можливість ефективно боротися із збудником туберкульозу. Зокрема, такий активний інгредієнт може блокувати фосфосерин трансаміназу, фермент, на який збудник покладається, виробляючи серин.
До цих висновків вчені прийшли, детально проаналізувавши метаболізм азоту бактерії туберкульозу: Для отримання життєво важливого серину збудник туберкульозу потребує для нього «будівельних блоків» - особливо азоту, який він отримує з доступних амінокислот макрофага.
Для цього аналізу британсько-німецька дослідницька група розробила спеціальний метод, який поєднує експериментальні дослідження та комп'ютерне моделювання. В експериментах вчені годували інфіковані макрофаги різними амінокислотами. У кожному випадку вони замінили атоми азоту нормальної ваги - ізотопи азоту з масовим числом 14 (14N) - на більш важкі атоми азоту - на масове число 15 (15N). За допомогою мас-спектрометрії, мас-спектрометрії
Мас-спектрометрія - метод аналізу молекулярних мас. Речовина, що підлягає дослідженню, перетворюється в газову фазу та іонізується. Іони прискорюються електричним полем і подаються в аналізатор. Вони сортуються за співвідношенням маси до заряду.
тоді вони змогли визначити, в яких пропорціях і в яких продуктах метаболізму бактерії можна знайти ізотопи 15N. Ці експериментальні результати британських дослідників лягли в основу комп'ютерного моделювання в Юліху.
"Ми розробили комп'ютерну модель метаболізму азоту, яка визначає шляхи амінокислот, які поглинаються патогеном, і яка також описує активність метаболізму", - пояснює Катаріна Нох з Інституту біології та геології Юліха. Вона очолює групу "Моделювання біохімічних мереж і клітин", яка за останні роки зробила значний внесок у розуміння метаболізму вуглецю збудника туберкульозу.