Sv. Vědci z Jude Children's Research Hospital ukazují, že IRGB10, esenciální protein indukovaný signálním proteinem interferonem, je potřebný k aktivaci proteinů vnímajících nebezpečí v cytoplazmě buněk.
Výzkumníci z Dětské výzkumné nemocnice St. Jude objevili způsob, jakým signály z infekčních bakterií pronikají do cytoplazmy hostitelských buněk, aby aktivovaly záněty bojující s nemocí. Inflammasomy jsou proteinové stroje v buňce, které slouží jako „senzory nebezpečí“infekce a které uvádějí do pohybu rychlou imunitní obranu proti patogenům. Zjištění se dnes objevují online v časopise Cell.
Výzkumníci pod vedením Thirumala-Devi Kanneganti, Ph. D., členky oddělení imunologie St. Jude, prokázali, že interferonem indukovatelný protein zvaný IRGB10 je nezbytný pro aktivaci zánětlivých onemocnění. "Výzkumníci již nějakou dobu vědí, že bakteriální ligandy nebo signály musí proniknout do cytoplazmy buněk, aby aktivovaly zánětlivé buňky. Mechanismus, kterým jsou tyto signály uvolňovány a prezentovány senzorům zánětlivých onemocnění bojujících proti chorobám, však není jasný," řekl Kanneganti..
Za posledních 15 let bylo v buňkách identifikováno asi pět různých typů zánětů bojujících s patogeny. V současné studii se vědci zabývali tím, jak různé bakterie spouštěly obranné reakce v makrofázích pocházejících z kostní dřeně u myší. Vědci odhalili, že IRGB10 je nezbytný pro aktivaci dvou zánětlivých onemocnění. Když byly buňky vystaveny patogenu Francisella novicida, aktivoval se AIM2 inflammasom, senzor, který detekuje DNA z napadajících bakterií. F. novicida je vysoce infekční patogen, který způsobuje králičí horečku, potenciálně smrtelné onemocnění u lidí. Když byly buňky konfrontovány s dalším patogenem, Escherichia coli, inflammasom NLRP3 snímající lipopolysacharid byl „nastartován“do akce. E. coli je běžně se vyskytující bakterie a některé kmeny mohou způsobit otravu jídlem. Zapojení různých zánětlivých buněk ukazuje, že tělo je připraveno rychle reagovat na přítomnost řady patogenů a senzorových molekul, jako je DNA nebo cukry, které se uvolňují při rozkladu napadajících bakterií.
Společnými prvními autory článku byli Si Ming Man, Ph. D., a Rajendra Karki, Ph. D., oba postdoktorandští výzkumní pracovníci v St. Jude. "Když je IRGB10 lokalizován na bakteriální buněčné membráně, zahájí proces rozkladu bakteriálního vetřelce. Tím se uvolní DNA nebo lipopolysacharid z patogenů, který nakonec dosáhne a spustí působení zánětů," řekl Man. Added Karki: "Myslíme si, že proteiny IRGB10 slouží jako "smrtelný zásah" k poškození cytosolických bakterií v makrofázích."
Když vědci použili mikroskopii s vysokým rozlišením, aby se podívali na distribuci IRGB10 v bakteriálních buňkách, získali další podrobnosti o schopnostech tohoto proteinu „smrtícího zásahu“. IRGB10 se hromadí na bakteriální buněčné membráně a na dalších místech v bakteriální buňce. Protože autoři pozorovali podobnou distribuci pro proteiny vázající guanylát, další skupinu antimikrobiálních proteinů, zajímalo je, zda tyto dva typy proteinů spolupracují. Další experimenty potvrdily, že nábor IRGB10 do bakteriální buněčné membrány závisí na aktivitě těchto proteinů vázajících guanylát.
Pracovním modelem vědců je, že IRGB10 a proteiny vázající guanylát působí společně, aby koordinovaly bakteriální smrt zničením integrity vnější membrány. To uvolňuje molekuly, které spouštějí snímání a destrukci bakteriální buňky zánětlivým jádrem.
Studium imunitního systému těla s rychlou reakcí by časem mohlo pomoci vědcům najít nové způsoby, jak navrhnout léky nebo vakcíny pro boj s bakteriálními infekcemi. Neobvyklé změny v aktivitě inflammasomů jsou také spojovány s různými typy autoimunitních a zánětlivých onemocnění. Pochopení toho, jak inflammasomy vycítí bakteriální vetřelce, může odhalit nové způsoby kontroly nástupu těchto nemocí.
Dalšími autory studie jsou David Place, Sannula Kesavardhana, Jamshid Temirov, Sharon Frase, R. K. Subbarao Malireddi, Teneema Kuriakose, Jennifer Peters, Geoffrey Neale a Scott Brown ze St. Jude; Miwa Sasai a Masahiro Yamamoto z World Premier International Immunology Frontier Research Center, Japonsko; a Qifan Zhu z University of Tennessee He alth Science Center.
