Cum Folosește Bacteria Tuberculozei Lipidele pentru a Manipula Celulele Imunitare

Cercetători din India au dezvăluit recent o strategie surprinzătoare utilizată de unele bacterii patogene, inclusiv de Mycobacterium tuberculosis, pentru a ataca celulele sistemului imunitar înainte chiar de a intra în contact direct cu acestea. Descoperirile lor indică faptul că aceste bacterii trimit vezicule extracelulare care conțin lipide specializate, acestea rigidizând membranele celulelor fagocitare, blocând funcțiile imune esențiale și permițând astfel invadatorilor să evite imunitatea.

Această cercetare va fi prezentată în cadrul celei de-a 70-a Întâlniri Anuale a Societății Biofizice, care va avea loc în acest weekend la San Francisco.

Tuberculoza rămâne o amenințare majoră pentru sănătatea publică, provocând peste un milion de decese anual. M. tuberculosis, bacteria responsabilă pentru această infecție letală, este cunoscută pentru capacitatea sa de a prelua controlul celulelor imune care luptă împotriva infecțiilor, dar mecanismul exact prin care se întâmplă acest lucru a rămas neclar până acum.

“Tuberculoza este foarte răspândită în India,” a explicat Ayush Panda, fost student la doctorat la Institutul Național de Educație și Cercetare Științifică din Bhubaneswar, India. “Am crescut într-un stat unde focarele de tuberculoză sunt o problemă serioasă, și am fost întotdeauna curios în legătură cu modul în care se răspândesc aceste boli. Acesta a fost motivul pentru care m-am angajat în acest domeniu de cercetare.”

Panda și colegii săi au descoperit că veziculele extracelulare eliberate de aceste bacterii conțin molecule de lipide care cresc semnificativ tensiunea membranelor celulelor gazdă cu care se fuzionează. Acest fenomen a fost observat că perturbă funcționarea normală a fagozomilor – vezicule pe care celulele imune le formează în jurul patogenilor pentru a-i captura, fuzionând ulterior cu lizozomii care conțin enzime digestive pentru a distruge ținta.

“Dacă membrana devine mai rigidă, devine mult mai dificil pentru fagozom să fuzioneze cu lizozomul,” a spus Panda. “Este un mecanism biofizic elegant: bacteria remodelează arhitectura membranei pentru a scăpa de procesul care ar fi putut să le omoare.”

În plus, membranele rigide întârzie activarea căilor de semnalizare implicate în maturizarea fagozomilor și fuziunea lor cu lizozomii. Chiar și în cazul fagozomilor care reușesc să fuzioneze cu lizozomii, tensiunea membranei rămâne înaltă, împiedicându-le să își îndeplinească rolul în distrugerea patogenilor.

Veziculele bacteriene nu afectează doar celulele infectate, ci și pe cele din apropiere care încă nu au venit în contact cu patogenul, slăbindu-le în avans. Experimentele suplimentare au arătat că lipidele purificate în sine erau suficiente pentru a rigidiza membranele celulelor gazdă și pentru a diminua răspunsul imun general.

“Cel mai surprinzător rezultat a fost când am introdus lipidele micobacteriale în membrane care imită fagozomul gazdă, am observat schimbări fizice remarcabile – proprietățile membranei erau complet alterate,” a adăugat Panda.

Important este că studiul a constatat că acest mecanism nu este unic pentru infecțiile cu tuberculoză. Veziculele extracelulare ale Klebsiella pneumoniae și Staphylococcus aureus au fost, de asemenea, găsite că modifică tensiunea membranelor celulare și întârzie maturizarea fagozomului, sugerând că aceasta ar putea fi o strategie evolutivă comună între diferite tipuri de infecții.

Sursa: Inside Precision Medicine