Защитная антибактериальная реакция у животных включается тогда, когда бактерий становится достаточно много, чтобы они стали представлять опасность.
Бактерии Pseudomonas aeruginosa атакуют клетки лёгочного эпителия.
Патогенные бактерии начинают вредить, только когда их становится достаточно много. Особенно это заметно в случае так называемых оппортунистических инфекций, когда микробы начинают активно размножаться и запускают болезнь только при благоприятных условиях. При этом они выделяют токсины, которые помогают им закрепиться в организме и обеспечить себя ресурсами. Один из примеров условно патогенных бактерий – синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa, которую можно найти в каждом туалете, и которая может вызывать достаточно тяжёлые заболевания, вплоть до пневмонии и сепсиса.
О том, не пора ли начинать атаку, бактерии узнают, общаясь друг с другом с помощью особых сигнальных молекул. Эти молекулы помогают им понять, достаточно ли много бактериальных клеток, чтобы им всем вместе начать синтезировать токсины и другие вещества, помогающие защититься от иммунитета. На атаку нужна энергия, и если бактерии не смогут укорениться в организме, то все потраченные ресурсы пропадут зря. Поэтому общение с помощью химических сигналов для бактерий крайне важно.
Но ведь и для иммунитета также важно знать намерения бактерий: если их мало, то не стоит тратить на них силы – они ведь и сами знают, что их мало, и не будут вредить. Однако нужно вовремя заметить, когда микробы вдруг решат перейти к активным действиям. А заметить это можно, перехватив те самые бактериальные сигналы.
Исследователи из Института биологии инфекций Общества Макса Планка вместе с коллегами из других научных центров пишут в Science, что наши клетки действительно умеют анализировать сигналы от бактерий. Эксперименты ставили с клетками рыб, мыши и человека – у всех у них есть так называемые арил-гидрокарбоновые рецепторы, с которыми могут взаимодействовать несколько типов бактериальных молекул, которые относятся к чувству кворума. (С помощью чувства кворума бактерии оценивают собственную численность и коллективные возможности.)
Некоторые из таких молекул выделяются только тогда, когда микробов ещё мало, и если они связываются с рецепторами на клетках животных, защитная реакция подавляется – в ней пока просто нет нужды. Но если клетки начинают чувствовать по бактериальным молекулам, что кворум для атаки у бактерий вот-вот наберётся, то в клетках с помощью тех же арил-гидрокарбоновых рецепторов включаются гены, помогающие справиться с бактериальным вторжением. Воспалительная реакция и прочие иммунные процессы ведь не только истребляют бактерии и заражённые ими клетки – иммунное оружие довольно ощутимо может задеть и здоровые ткани. Если активировать иммунитет в полную силу, едва только заметив каких-нибудь бактерий, от этого будет больше вреда, чем пользы. Поэтому животные обзавелись рецепторами, позволяющими оценивать численность врага, реагировать на него только тогда, когда действительно нужно.
СМОТРЕТЬ КОММЕНТАРИИ ✎ Комментариев нет
