Категорії
Різне

Жирові краплі в боротьбі з бактеріями

В ході досліджень була виявлена здатність жирових (ліпідних) крапель як вбивати патогени, так і створювати метаболічну середу, що допомагає захищати клітину-господаря. За словами вчених, це відкриття може послужити основою для майбутніх антимікробних стратегій.

Організм в боротьбі з патогенами використовує безліч тактик. Команда ауковців з Іспанії, Австралії і Бразилії виявила ще одну перспективну зброю – ліпідні краплі. Дослідження опубліковане в журналі Science. Жирові краплі – основні органели зі зберігання ліпідів еукаріотів, що забезпечує енергією биття серця, метаболічні функції печінки або рухи м’язів.

Advertisements

«Ліпідна крапля схожа на комору в наших клітинах, в якій накопичується їжа. Це відбувається у всіх клітині – від дріжджів і комах до рослин та ссавців», – розповів Альберт Поль з Інституту біомедичних досліджень Августа Пі-і-Суньєра (Барселона).

Коли віруси або бактерії проникають в клітину-господаря, їм потрібно багато поживних речовин для розмноження і досягнення жирових крапель. Але, як виявилося, ці краплі здатні «вловлювати» атакуючі патогени, заманюючи їх безкоштовною їжею, а потім вбивати їх комплексами противірусних білків. Подібний механізм працює у всіх клітинах організму, а не тільки в спеціальних клітинах імунної системи, таких як макрофаги (які здатні до активного захоплення і перетравлювання бактерій, залишків загиблих клітин та інших чужорідних або токсичних часток).

Автори дослідження вводили мишам ліпополісахарид – макромолекулу, що складається з полісахариду, ковалентно з’єднаного з ліпідом; основний компонент клітинної стінки грамнегативних бактерій. Цей токсин стимулював клітини в печінці піддослідних виробляти більше ліпідних крапель і збільшувати розмір вже існуючих.

Жирові краплі в боротьбі з бактеріями
Жирові краплі опосередковують вроджений імунний захист

«Ми показали, що ліпідні краплі у ссавців наділені опосередкованим білком антимікробної здатності, яка регулюється сигналами про небезпеку. У відповідь на ліпополісахарид безліч захисних білків господаря, включаючи інтерферон-індуковані гуанозинтрифосфатази і антимікробний кателіцідин, збиралися в кластери. Ліпополісахарид додатково сприяє фізичному і функціональному роз’єднанню ліпідних крапель з мітохондріями, знижуючи метаболізм жирних кислот і збільшуючи контакти ліпідних крапель з бактеріями. Таким чином, жирові краплі активно беруть участь у природженому імунітеті ссавців», – додали вчені.

Порівнюючи площі поверхні ліпідних крапель в нормальних і інфікованих клітинах, вчені виявили 689 білків (317 збагачених і 372 відновлених), які будуть виконувати захисну функцію під час контакту з патогеном. «Ми зосередилися на шести з цих білків і показали, що вони захищають клітину від зараження різними типами бактерій», – зазначила Марта Бош, провідний автор дослідження.

Коли фахівці виділили ліпідні краплі інфікованих і неінфікованих гризунів і додали їх в чашку Петрі з кишковою паличкою, виявилося, що ліпідні краплі в будь-якому випадку вбивають частину бактерій. Але ті краплі, що взяли у інфікованих мишей, були сильнішими. Аналогічну реакцію спостерігали, коли людські макрофаги піддавали впливу бактеріального токсину: клітини, що несуть додаткові ліпідні краплі, краще вбивали кишкову паличку, ніж немодифіковані білі кров’яні клітини. Тепер мета вчених – з’ясувати, як ліпідні краплі насправді націлюються на бактерії, а потім розробити нові методи лікування і боротьби з інфекціями, що не залежать від антибіотиків. «Наше дослідження має змінити парадигми, оскільки до цих пір вважалося, що ліпідні краплі слугували вірусам або бактеріям під час зараження, – додав Альберт Поль. – Ми розшифрували важливий захисний механізм, який можна використовувати для розробки нових терапевтичних стратегій, щоб зупинити інфекції».

Advertisements