Стрептококк группы B (GBS), бактериальный патоген, вызывающий сепсис и менингит у новорожденных, способен отключать функцию иммунных клеток, чтобы способствовать собственному выживанию, по мнению исследователей из Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего и Школа фармации и фармацевтических наук Skaggs. Их исследование, опубликованное 13 июля в Журнале экспериментальной медицины, предлагает понимание инфекции GBS – информацию, которая может привести к новым медицинским методам лечения инвазивных инфекционных заболеваний, от которых ежегодно страдают почти 3500 новорожденных в Соединенных Штатах.
Исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего описывают, как GBS обманывает иммунную систему, сокращая выработку молекул антибиотиков. "Мы обнаружили, что бактерии эволюционировали, чтобы использовать уловку, которую мы называем «молекулярной мимикрией»" сказал Виктор Низет, доктор медицины, профессор педиатрии и фармации Калифорнийского университета в Сан-Диего. "Подобно волку в овечьей шкуре, GBS может проникать в наш организм, не активируя иммунные клетки, которые обычно запрограммированы на убийство чужеродных захватчиков."
Результаты представляют собой совместные усилия лабораторий старших авторов Низета и Аджита Варки, доктора медицины, выдающегося профессора медицины, клеточной и молекулярной медицины. Варки также является со-директором Исследовательского и учебного центра гликобиологии UCSD, где исследователи изучают взаимодействие бактериальных патогенов с врожденной иммунной системой. В последнее время они сосредоточили свое внимание на особой роли сиглеков (сокращенно от Ig-подобных лектинов, связывающих сиаловую кислоту), членов семейства иммуноглобулиновых антител.
Сиглек воспринимает химическую структуру, известную как сиаловая кислота – молекула сахара, которой много на поверхности всех клеток человека – и посылает сигналы, которые контролируют экспрессию генов и функцию иммунных клеток. Многие специализированные рецепторы сиглеков посылают отрицательные сигналы, распознавая сиаловые кислоты как "себя." Эти сигналы помогают отключать иммунные клетки в исходных условиях, избегая ненужного воспаления при отсутствии инфекции или травмы. Ранее в этом году в рукописи, опубликованной в журнале Blood, та же команда Калифорнийского университета в Сан-Диего продемонстрировала, что GBS украшает свою поверхность сиаловой кислотой, очень напоминающей человеческие молекулы, и, таким образом, способен связывать сиглек на иммунных клетках, закрывая клетки. ‘нормальные функции.
В новом исследовании исследователи обнаружили, что GBS также может связывать рецептор Siglecs человека через определенный белок, экспрессируемый на поверхности бактерий. Это первый случай, когда белок функционально взаимодействует с Siglecs, и представляет возможность того, что дополнительные патогенные микробы, возможно, развили аналогичные способы манипулирования иммунной системой человека.
По словам ведущего автора исследования Аарона Карлина, доктора медицины, доктора философии, когда белки GBS связываются с Siglecs, это глубоко влияет на функцию иммунных клеток, уменьшая их способность поглощать бактерии, процесс, известный как фагоцитоз.
"Иммунные клетки снижают выработку молекул антибиотиков, позволяя бактериям GBS выжить и размножаться," – сказал Карлин, недавно окончивший докторскую диссертацию по программе подготовки медицинских ученых Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Знание механизмов, с помощью которых хитрые патогены взаимодействуют с рецепторами сиглека, чтобы обмануть иммунную систему, может выявить новые цели для медицинской терапии. "Блокирование действия Siglec может помочь укрепить иммунную систему и помочь избавиться от инфекции GBS у критически больных новорожденных," сказал Низет. "В качестве альтернативы, возможно, бактериальная молекула может быть использована в качестве нового средства лечения заболеваний человека, связанных с аномальным воспалением, например ревматоидного артрита."
Сиглеки – одна из наиболее быстро развивающихся частей генома человека. Это говорит о том, что существует сильное давление естественного отбора, чтобы изменить их экспрессию, согласно Варки, при этом патогенные микробы, вероятно, играют решающую роль.
"Существуют важные различия в экспрессии и функции сиглека между людьми и другими видами, среди человеческих популяций и по всему возрастному спектру. Накапливаются доказательства того, что Сиглек может серьезно повлиять на восприимчивость или устойчивость к нескольким важным инфекционным заболеваниям," сказал Варки.
По словам исследователей Калифорнийского университета в Сан-Диего, новое исследование, вероятно, имеет широкое значение для понимания склонности определенных бактериальных патогенов вызывать болезни человека. Это также объясняет, почему некоторые люди или группы могут быть более предрасположены к более тяжелым последствиям, чем другие.
Примерно от 20 до 25 процентов женщин детородного возраста являются бессимптомными носителями СГБ на поверхности слизистой оболочки влагалища. Новорожденные могут заразиться СГБ, который проникает через плаценту и инициирует инфекцию в утробе матери или во время родов, подвергаясь воздействию зараженных вагинальных жидкостей. Скрининг беременных женщин на СГБ и профилактика антибиотиками во время родов используется для снижения риска передачи инфекции новорожденным, однако, по оценкам, примерно у 3500 новорожденных ежегодно в США развиваются инвазивные инфекции СГБ. Помимо неонатальных заболеваний, GBS все чаще ассоциируется с серьезными инфекциями среди взрослого населения, такого как беременные женщины, диабетики и пожилые люди.
Источник: Калифорнийский университет в Сан-Диего (новости: в Интернете)