На каждую клетку человека в организме приходится десять микробных клеток, и микробиологическая догма утверждает, что существует плотный барьер, защищающий внутреннюю часть тела от внешних захватчиков, в данном случае бактерий. Бактериальные патогены могут преодолеть этот барьер и вызвать инфекцию, и старший автор Джеффри Вейзер, доктор медицины , профессор микробиологии и педиатрии из Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании , и первый автор Томас Кларк, доктор философии , научный сотрудник лаборатории Вайзера, интересно, как микробы попадают внутрь хозяина и циркулируют в первую очередь. Вейзер и Кларк проверили, ослабляют ли микробы каким-либо образом защиту клеток-хозяев от проникновения в ткани.
Связанные изображения
Стрептококковые (красные) бактерии, проникающие в эпителиальные клетки дыхательной системы мыши (синий и зеленый).
Стрептококковые (красные) бактерии, проникающие в эпителиальные клетки дыхательной системы мыши (синий и зеленый).
Фото: Аойфе Рош, доктор философии, Медицинский факультет Перельмана, Пенсильванский университет.
Ссылки по теме
Перельмана Медицинская школа
Система здравоохранения Пенсильванского университета
В этом исследовании Cell Host & Microbe исследователи обнаружили, что микробы открываются и проходят через начальный клеточный барьер - эпителиальные клетки, выстилающие дыхательные пути, - запрограммированным и эффективным способом. Они предполагают, что это может быть нормальным физиологическим явлением, и эпителиальная выстилка может быть не столь эффективной в защите от микробов, как считалось ранее. Микробы, которые выживают, преодолев эпителиальную выстилку, обычно являются патогенными, такими как Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae , два основных патогена человека, вызывающих инвазивные инфекции. Их данные подтверждают общий механизм открытия эпителия, используемый инвазивными патогенами для облегчения движения в ткани, чтобы инициировать заболевание.
Используя микрочип и ПЦР-анализ реакции эпителиальных клеток на вторжение S. pneumoniae и H. influenzae , исследователи обнаружили подавление генов, называемых клаудинами, которые кодируют белки, которые являются ключом к сохранению пространства между эпителиальными клетками. Все животные узнают молекулы в стенках микробных клеток. Именно обнаружение этих микробных молекул молекулами-хозяевами, называемыми Toll-подобными рецепторами, заставило белки, ответственные за поддержание плотного клеточного барьера, упасть во время работы.
При моделировании в клеточном анализе подавлению клаудина предшествовала повышающая регуляция другого белка, называемого SNAIL1, который подавляет клаудины, клеточные компоненты, которые удерживают соединения плотными. Более того, подавление экспрессии клаудина в клеточном анализе или стимуляция Toll-подобных рецепторов на животной модели ослабили связи между клетками и способствовали движению бактерий по эпителию.
«Это исследование дает понимание того, как микробы получают доступ к своему хозяину, чтобы повлиять на его физиологию», - заключает Вайзер.
