Neisseria meningitidis, также называемая менингококком, – это бактерия, вызывающая менингит и сепсис. Его наиболее серьезная форма, молниеносная пурпура, часто приводит к летальному исходу. Эта бактерия, которая естественным образом присутствует у людей в носоглотке, является патогенной, если попадает в кровоток. Команды во главе с доктором. Сандрин Бурдулус, старший научный сотрудник CNRS в Институте Кочина, расшифровала молекулярные события, посредством которых менингококки поражают кровеносные сосуды и колонизируют их. Эта работа открывает путь к новым терапевтическим перспективам для лечения сосудистых проблем, вызванных этим типом инвазивной инфекции. Исследование было опубликовано 1 июня 2014 года в журнале Nature Medicine.
Когда бактерия Neisseria meningitidis размножается в крови, она взаимодействует с эндотелиальными клетками, которые выстилают внутреннюю часть кровеносных сосудов и прикрепляются к их стенкам. На коже и слизистых оболочках менингококковая инфекция в сосудах создает геморрагические поражения кожи (называемые пурпурой) из-за кровотечения в тканях. Они могут быстро прогрессировать до серьезной и часто смертельной формы болезни (молниеносная пурпура). В головном мозге, когда менингококки прикрепляются к сосудам, они могут проходить через гематоэнцефалический барьер и вызывать менингит, когда вторгаются в мозговые оболочки.
Команды исследователей расшифровали, как Neisseria meningitidis прикрепляется к кровеносным сосудам, что подтверждает патогенность бактерии. В кровеносных сосудах они идентифицировали рецептор CD147, экспрессия которого важна для начальной адгезии менингококков к эндотелиальным клеткам. Если этот рецептор отсутствует, N. meningitidis не может имплантироваться в кровеносные сосуды и колонизировать их.
Хорошо известно, что процесс прикрепления менингококковых бактерий к клеткам человека зависит от пилей, длинных нитей, которые экспрессируются бактериями и состоят из различных субъединиц (пилинов). Однако именно пилины участвуют в N. прилипание meningitidis к кровеносным сосудам никогда не было выявлено. Исследователи определили, что два пилина, PilE и PilV, напрямую взаимодействуют с рецептором CD147. Без них менингококки не могут прикрепиться к эндотелиальным клеткам.
Люди – единственный вид, который может заразиться менингококками. Показать in vivo, что пилины PilE и PilV важны для N. meningitidis для колонизации сосудистой сети, исследователи использовали модель на мышах, где мыши были иммунодефицитными и им была имплантирована человеческая кожа, сохраняя функциональные человеческие сосуды внутри трансплантата, чтобы воспроизвести у мышей стадии инфекции, наблюдаемые на коже человека. Затем эти мыши были инфицированы менингококками, естественно имеющими пилины PilE и PilV, или менингококками, в которых экспрессия этих пилинов была искусственно подавлена. Кровеносные сосуды человека были инфицированы только менингококками, проявляющими PilE и PilV, что подтверждает, что эти два пилина необходимы для процесса колонизации бактерий.
Исследователи также показали на модели инфекции ex vivo, что сосуды головного мозга и мозговые оболочки, особенно богатые рецепторами CD147, допускают колонизацию менингококками, в отличие от других частей мозга.
Теперь ученые хотят разработать новый тип вакцины (в дополнение к уже имеющимся), который блокировал бы взаимодействие между N. meningitidis и рецепторы CD147, тем самым не позволяя бактериям колонизировать сосуды.