Учёные раскрыли, как сальмонелла "обкрадывает" иммунные клетки

Фото из открытых источников

Исследование, проведённое учёными из Базельского университета, проливает свет на механизм, с помощью которого сальмонелла умудряется обходить защитные барьеры иммунной системы человека, несмотря на ограничение доступа к жизненно важному для бактерий железу, сообщает издание Innovanews. Железо является ключевым элементом для роста и размножения большинства живых организмов, включая патогенные бактерии. Чтобы сдерживать инфекцию, организм ограничивает доступ микроорганизмов к этому элементу, лишая их тем самым возможности развиваться. Однако команда под руководством профессора Дирка Буманна обнаружила, что сальмонелла обладает способностью селиться именно в тех иммунных клетках, где концентрация железа максимально высока, что позволяет бактериям успешно размножаться и поддерживать инфекционный процесс.

В частности, исследователи выяснили, что сальмонелла прячется внутри макрофагов — специализированных иммунных клеток, отвечающих за переработку старых эритроцитов, насыщенных железом. В норме белок NRAMP1 в макрофагах помогает выкачивать железо из внутриклеточных пузырьков, где могут находиться бактерии, тем самым ограничивая их питание. Несмотря на это, даже при уменьшении железа в этих пузырьках на 99% сальмонелла сохраняет способность к росту и размножению. Анализ на уровне отдельных клеток выявил две популяции бактерий в селезёнке: одна обитает в участках с дефицитом железа и выживает с трудом, а вторая — в пузырьках с остатками эритроцитов, где железа в избытке, и именно она способствует развитию инфекции.

«Мы изначально не могли понять, почему почти полное лишение железа не оказывает существенного влияния на сальмонеллу», — отметил профессор Буманн.

По его словам, детальный анализ на клеточном уровне позволил раскрыть этот феномен и понять, что бактерии применяют разные стратегии выживания, что делает их устойчивыми к иммунной защите организма. Это открытие подчёркивает важность изучения инфекций с учётом клеточной гетерогенности, а не только на среднем уровне, что может помочь выявить уязвимые места патогенов и разработать более эффективные методы борьбы с ними.

Результаты работы опубликованы в научном журнале Cell Host & Microbe и предоставляют новые перспективы для создания лекарственных препаратов, которые смогут блокировать доступ сальмонеллы к железу, а также усилить естественные защитные механизмы организма. Учёные подчёркивают, что исследование проводилось на мышах, и иммунная система этих животных отличается от человеческой, поэтому требуется проведение дополнительных экспериментов для выяснения, используют ли сальмонеллы у людей аналогичные механизмы.