Новооткрытая система защиты клеток имеет токсин-изолирующие «губки»

Недавно найденная система защиты клеток имеет изолирующие токсины
                Изображения электронной микроскопии показывают, что «экзосомы» (желтого цвета) поглощают токсины (фиолетового цвета), выделяемые бактериями (синим цветом), которые пытаются убить легочную клетку человека (зеленым цветом). Кредит: Природа

В клетках человека и животных обнаружен механизм «приманки» для защиты их от потенциально опасных токсинов, выделяемых чужеродными захватчиками, такими как бактерии.
                                                                                       

Ученые из Медицинской школы Нью-Йоркского университета им. Гроссмана обнаружили, что клетки, подверженные воздействию бактерий, выделяют крошечные пакеты с белковым покрытием, называемые экзосомами, которые действуют как приманки, связываясь с бактериальными токсинами, в том числе с продукцией MRSA (метициллин-устойчивым Staphylococcus aureus), бактерия, которая стала устойчивой ко многим антибиотикам, или Corynebacterium diphtheriae (бактерия, ответственная за высококонтагиозную дифтерию).

Исследователи говорят, что «впитывание» токсинов нейтрализует их действие и помогает обеспечить безопасность клеток. Если оставить свободно перемещаться, токсины обычно связываются с внешними мембранами клеток, создавая отверстия в этих мембранах и убивая клетки.

Публикация в журнале Nature онлайн 4 марта, новое исследование показало, что клетки, подвергшиеся воздействию бактерий, умирали сами по себе, но жили только в присутствии экзосом, поглощающих токсины.

Исследователи говорят, что их последние результаты показывают, что эта система защиты клеток распространена среди млекопитающих, включая людей, и может помочь объяснить, почему у одной пятой американцев есть бактерии MRSA на основе сообществ, но их очень мало, не больше чем 1 из 10 000, умирает от заражения им.

«Экзосомы действуют очень похоже на губку, не позволяя токсинам на некоторое время атаковать клетку, в то время как токсины, не находящиеся в оболочке, остаются в клеточных мембранах», — говорит со-старший исследователь Кен Кадвелл, доктор философии. «Этот защитный механизм также дает некоторое время другим широко признанным иммунным защитам, таким как бактерии, атакующие Т-клетки или антитела, для непосредственного вовлечения и борьбы с инфекцией», — добавляет Кэдвелл, доцент в NYU Langone Health и его Институте Skirball. для биомолекулярной медицины.

Кэдвелл говорит, что многие болезнетворные патогены, такие как бактерии и вирусы, первоначально поражают внешние мембраны клеток, поэтому команда NYU планирует выяснить, существуют ли подобные, общие «губчатые» экзосомы, и принять защитные меры при других инфекциях.

По данным исследования, старший научный сотрудник Виктор Дж. Торрес, доктор философии, C.V. Звездный адъюнкт-профессор микробиологии в Нью-Йоркском университете в Лангоне, результаты команды не только добавляют знания о защите млекопитающих от инфекции, но и предлагают новые стратегии для укрепления иммунной системы, либо путем введения в организм искусственных, похожих на экзосомы везикул, чтобы впитывать токсины или путем увеличения производства экзосом, чтобы повысить защитные силы организма.

Исследователи из Нью-Йоркского университета основали свои последние эксперименты на своей предыдущей работе, показывающей, как бактериальные токсины связываются с клетками во время инфекции. Одним из ранних открытий было то, что специфический белок под названием ATG16L1 всегда присутствовал в клетках, которые жили дольше или пережили инфекцию. Однако все клетки, в которых отсутствовал ATG16L1, умерли от инфекции. ATG16L1, говорят они, является известным белком аутофагии, действующим в качестве ключевого компонента в молекулах, вовлеченных в оболочку клеточных отходов, поэтому он может быть разрушен и утилизирован. Исследователи говорят, что действие экзосом вне клеток «отражает» этот путь удаления аутофагии/ATG16L1, наблюдаемый внутри клеток.

Для нового исследования исследователи вводили MRSA здоровым мышам и удваивали, сколько и сколько мышей жили, путем обогащения животных инъекциями экзосом, извлеченных из мышей, зараженных той же бактерией. Все нормальные мыши, которым вводили MRSA, умерли.

В других экспериментах на мышах и клетках человека, когда производство экзосом было химически и/или генетически заблокировано, все клетки погибали, демонстрируя исследователям критическую роль, которую эти экзосомы играли в выживании клеток./p>

Spread the love