Пептидогликан-распознающие белки иммунной системы могут сыграть ключевую роль в борьбе с хламидиозом, предполагают российские ученые.
Хламидии — бактерии-паразиты, возбудители хламидиоза - одной из самых распространенных заболеваний, передающихся половым путем. Хламидиоз поражает ежегодно более 90 миллионов человек в год. Инфекция способна распространяться и через предметы, на поверхности которых бактерии выживают иногда свыше суток.
Хламидии могут существовать в двух формах: элементарных и ретикулярных телец. Элементарные тельца имеют хорошую защиту и приспособлены к выживанию в межклеточном пространстве, что позволяет им распространяться в организме и заражать другие клетки. Ретикулярные тельца не имеют постоянной формы и размера — они существуют внутри клетки-хозяина. В этой форме у хламидий происходит процесс размножения, и активизируется обмен веществ. Такой сложный жизненный цикл, в котором они постоянно переходят из одной формы в другую, позволяет хламидиям уходить от действия большинства антибактериальных белков.
Белки, распознающие пептидогликан — компонент клеточной стенки некоторых бактерий, являются частью иммунной системы человека. Избирательно взаимодействуя с определенными молекулами, они играют важную роль в борьбе с инфекциями. Ранее было показано, что такие белки могут присоединяться к пептидогликану и липополисахаридам в клеточной стенке бактерий и выводить из строя их систему реакции на стресс. Подобное нарушение в механизме регуляции внутриклеточного обмена веществ приводит к гибели микроорганизма. Известно, таким образом пептидогликан-распознающие белки могут уничтожать бактерии кишечной (Escherichia coli) и сенной (Bacillus subtilis) палочек, а их система реакции на стресс аналогична системе хламидий вида Chlamydia trachomatis.
На основе этих фактов исследователи выдвинули предположение, что пептидогликан-распознающие белки могут замедлять распространение хламидий.
Чтобы проверить это, ученые добавили растворы, содержащие исследуемые белки в культуру человеческих клеток. Затем клетки заразили хламидиями вида Chlamydia trachomatis и через 48 часов оценили количество включений. Предположение о том, что белки способны подавить рост бактерий подтвердилось, в сравнении с контрольными образцами (без исследуемого белка) их число уменьшилось в десять раз. При этом видимый антихламидийный эффект достигался при концентрациях белков в 20 раз больше, чем при их действии на E. coli и B. subtilis. Это, как считают исследователи, может быть связано со сложным жизненным циклом хламидий.
Далее ученые проверяли гипотезу об уничтожении клеток через выведение из строя их системы реакции на стресс. Они оценили уровень экспрессии (синтез веществ, передающих наследственную информацию гена в виде РНК) генов этой системы и проследили его изменение со временем. Оказалось, что в контрольном образце он оставался на базовом уровне, тогда как в образцах с белком наблюдались два пика — через час и через 72 часа после заражения. В это время хламидии находились в форме элементарных телец. Ученые предполагали повышенную уязвимость к пептидогликан-распознающим белкам именно на этой стадии жизненного цикла бактерии, и их гипотеза подтвердилась экспериментально.
В ходе исследовательской работы были подтверждены теории о строении и жизненном цикле хламидий, разработан способ выделения пептидогликан-распознающих белков при помощи генной инженерии, а также показано их действие на бактерии вида C. trachomatis.
- В дальнейшем результаты исследования могут быть применены для выяснения конкретного механизма действия пептидогликан-распознающих белков на хламидии. Представления о потенциальных мишенях для природных и синтетических агентов могут помочь в разработке лекарств, направленных на лечение хламидиоза, — прокомментировал свою работу автор исследования Павел Бобровский.
© ДокторПитер