Zakażenia nawracają przez lukę w systemie recyklingu komórkowego

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Podczas badań na myszach ustalono, czemu część zakażeń dróg moczowych tak uparcie nawraca. Okazuje się, że pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) wykorzystują lukę w autofagii - systemie, który w normalnych warunkach pozwala się pozbyć obumarłych czy uszkodzonych elementów komórki. Kiedy podczas eksperymentów Amerykanie blokowali autofagię, myszy szybciej i gruntowniej radziły sobie z usuwaniem infekcji.

Mogą istnieć inne uporczywie atakujące patogeny, które także wykorzystały autofagię. To bardzo użyteczna informacja przy opracowywaniu nowych metod leczenia - przekonuje dr Indira Mysorekar ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis, której zespół zauważył, że E. coli ukrywają się w autofagosomach, pęcherzykowatych tworach powstających w komórkach nabłonka układu moczowego w wyniku autofagii. Wydaje się, że mikroby znalazły sposób na blokowanie ostatniego etapu procesu recyklingu - zlewania z lizosomami, w wyniku którego dochodzi do proteolizy. Gdyby potwierdziły się podejrzenia zespołu z St. Louis, niegdyś śmiertelną pułapkę należałoby zacząć postrzegać jako bezpieczne niebo, w którym bakterie mogą przeczekać ukryte przed układem odpornościowym, wypatrując sprzyjających okoliczności do rozpoczęcia nowego zakażenia.

Podczas najnowszych badań akademicy posłużyli się myszami, u których zmutowane były obie kopie ważnego dla autofagii genu Atg16L1. Gryzonie zakażono E. coli. Okazało się, że liczebność bakterii w drogach moczowych zmodyfikowanych genetycznie zwierząt spadała szybciej niż u normalnych myszy. Poza tym w komórkach nabłonka wykrywano znacznie mniej rezerwuarów "uśpionych" bakterii.

Naukowcy zidentyfikowali zmiany strukturalne w komórkach układu moczowego myszy z mutacją Atg16L1, które mogą wyjaśnić uzyskane rezultaty. Wg Mysorekar, bakteriom trudniej jest przez nie znaleźć i dostać się do autofagosomów. U mutantów zaobserwowano także zmiany w działaniu układu odpornościowego. Do miejsca infekcji oddelegowywano więcej walczących z bakteriami komórek immunologicznych, poza tym wydzielało się więcej czynników prozapalnych.

W układzie odpornościowym wdrażany jest moduł działania, przy którym atakuje się po najmniejszej prowokacji. To może wyjaśniać, czemu mutacje w Atg16L1 są również powiązane z chorobą Leśniowskiego-Crohna, gdzie komórki immunologiczne niszczą dobre bakterie przewodu pokarmowego.

Dr Herbert W. Virgin uważa, że mutacje Atg16L1 są tak rozpowszechnione w populacji generalnej, bo nie tylko narażają nosiciela na chorobę Leśniowskiego-Crohna, ale i wywierają ochronny wpływ, pomagając w walce z infekcjami.