Дослідження виявило здатність жирових (або ліпідних) крапель як вбивати патогени, так і створювати метаболічне середовище, яке допомагає захищати клітину-господаря. За словами вчених, їх відкриття може послужити основою для майбутніх антимікробних стратегій.
Організм використовує безліч тактик для боротьби з патогенами. І команда вчених з Іспанії, Австралії і Бразилії виявила ще одну перспективну зброю – жирові (або ліпідні) краплі. Дослідження опубліковано в журналі Science.
Жирові краплі – основні органели зберігання ліпідів еукаріотів і джерело поживних речовин для внутрішньоклітинних патогенів. Вони забезпечують енергію для биття серця, метаболічних функцій печінки або руху м’язів. «Ліпідна крапля схожа на комору наших клітин, в якій ми накопичуємо їжу. Це відбувається у всіх клітинах – від дріжджів і комах до рослин або ссавців », – розповів Альберт Поль з Інституту біомедичних досліджень серпня Пі-і-Суньер (Барселона).
Коли віруси або бактерії заражають клітину-господаря, їм потрібно багато поживних речовин для розмноження і досягнення жирових крапель. Але, як виявилося, ці краплі здатні «вловлювати» атакуючі патогени, заманюючи безкоштовною їжею, а потім вбивати їх комплексами противірусних білків. Подібний механізм працює у всіх клітинах організму, а не тільки в спеціальних клітинах імунної системи, таких як макрофаги (здатні до активного захоплення і перетравлювання бактерій, залишків загиблих клітин та інших чужорідних або токсичних часток).
Автори дослідження вводили мишам ліпополісахарид – макромолекулу, що складається з полісахариду, ковалентно з’єднаного з ліпідом; основний компонент клітинної стінки грамнегативних бактерій. Цей токсин стимулював клітини в печінці піддослідних виробляти більше ліпідних крапель і збільшувати розмір вже існуючих.
«Ми показали, що ліпідні краплі у ссавців наділені опосередкованим білком антимікробної здатності, яка регулюється сигналами про небезпеку. У відповідь на ліпополісахарид безліч захисних білків господаря, включаючи інтерферон-індуковані гуанозінтріфосфатази і антимікробний кателіцідін, збиралися в кластери. Ліпополісахарид додатково сприяє фізичному і функціональному роз’єднанню ліпідних крапель з мітохондріями, знижуючи метаболізм жирних кислот і збільшуючи контакти ліпідних крапель з бактеріями. Таким чином, жирові краплі активно беруть участь у природженому імунітеті ссавців », – додали вчені.
Порівнюючи площа поверхні ліпідних крапель в нормальних і інфікованих клітинах, вчені виявили 689 білків (317 збагачених і 372 відновлених), які будуть виконувати захисну функцію під час контакту з патогеном. «Ми зосередилися на шести з цих білків і показали, що вони захищають клітину від зараження різними типами бактерій», – зазначила Марта Бош, провідний автор дослідження.
Коли фахівці виділили ліпідні краплі інфікованих і неінфікованих гризунів і додали їх в чашку Петрі з кишковою паличкою, виявилося, що ліпідні краплі в будь-якому випадку вбивають частину бактерій, але ті, які взяли у інфікованих мишей, були сильнішими. Аналогічну реакцію спостерігали, коли людські макрофаги піддавали впливу бактеріального токсину: клітини, що несуть додаткові ліпідні краплі, краще вбивали кишкову паличку, ніж немодифіковані білі кров’яні клітини.
Тепер мета вчених – з’ясувати, як ліпідні краплі насправді націлюються на бактерії, а потім розробити нові методи лікування і боротьби з інфекціями, що не залежать від антибіотиків. «Наше дослідження є зміна парадигми, оскільки дотепер вважалося, що ліпідні краплі служать вірусам або бактеріям під час зараження, – додав Альберт Поль. – Ми розшифрували важливий захисний механізм, який можна використовувати для розробки нових терапевтичних стратегій, щоб зупинити інфекції ».
Натхнення: naked-science.ru