Streptococcus pneumoniae образует перекись водорода для ослабления иммунитета инфицированного организма
Streptococcus pneumoniae синтезирует перекись водорода для ослабления неспецифической иммунной системы инфицированного хозяина.
Бактерии иногда используют химические средства для создания оптимальных условий для размножения. Исследователи из Университета Умео (Universität Umeå — UU) и Стокгольмского университета (Stockholms universitet — SU) показали, что Streptococcus pneumoniae синтезирует перекись водорода для устранения важного компонента неспецифической иммунной системы инфицированного хозяина. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
Streptococcus pneumoniae — патогенный микроорганизм, способный вызывать различные инфекции у людей. Это грамположительная бактерия длиной 1,2-1,8 мкм, которая имеет овальную форму. Streptococcus pneumoniae - это патоген, вызывающий большое количество инфекций (пневмония, синусит, перитонит) и тяжелые инвазивные процессы (менингит, сепсис), особенно у пожилых людей, детей и людей с ослабленным иммунитетом.
Перекись водорода — побочный продукт метаболизма аэробных одноклеточных и многоклеточных организмов, который играет основную роль в определении результатов взаимодействия хозяина с микробами. До настоящего времени исследования были сосредоточены на эндогенном H2O2, вырабатываемом иммунными клетками, и его роли в уничтожении микробов или в стимуляции воспалительных процессов.
Тем удивительнее было открытие, что микроорганизмы сами используют химически высокоактивную молекулу для своих целей. Например, Streptococcus pneumoniae продуцирует значительные количества H2O2.
Доктор Саския Эртман из Университета Умео и профессор Нельсон Гекара из Стокгольмского университета изучали взаимодействия между бактериями и инфицированным хозяином на примере Streptococcus pneumoniae. Бактерии, также называемые пневмококками, являются классическими возбудителями пневмонии, но они также могут привести к синуситу, менингиту или сепсису.
Микроорганизму нелегко избежать неспецифической иммунной системы инфицированного хозяина. Streptococcus pneumoniae, по-видимому, также сталкивается с этой проблемой, но решает ее продукцией H2O2. Едкие химические вещества в первую очередь нацелены против воспаления хозяина — ключевого элемента иммунной системы.
Если активация иммунных клеток предотвращается, зараженный организм теряет чрезвычайно важную первую линию защиты, которая обычно создается воспалением. Белковые комплексы вызывают воспаление при контакте с чужеродными молекулами — патогенами или поврежденными клетками — чтобы отразить инфекцию, активируя другие механизмы иммунной защиты.
Исследователи показали на мышиной модели, что бактерии, которые были модифицированы таким образом, что их способность продуцировать H2O2 была ослаблена, гораздо реже обнаруживались в легких мышей. Кроме того, мыши, которым одновременно давали H2O2-растворимую фермент каталазу, проявляли повышенные маркеры воспаления и были способны быстрее удалять бактерии из легких, чем без фермента.
В заключение авторы смогли показать, что некоторые бактерии обладают неизвестным ранее механизмом инфильтрации врожденной иммунной системы, благодаря которому H2O2 предотвращает активацию воспалительных процессов.
Первая линия защиты в значительной степени была ослаблена повышенной концентрацией пероксида водорода, что также объясняет, почему так часто возникает больше инфекций, вызванных пневмококками. Другие бактерии используют похожие механизмы, чтобы ингибировать или предотвратить активацию воспалительных процессов.
Sourse: Univadis