Ученые из США выявили дополнительный способ, которым человеческий организм защищается от инфекций: это белок APOL3, способный разрушать мембраны бактериальных клеток.
Чтобы противостоять инфекциям, клетки организма вырабатывают мылоподобный белок, который разрушает оболочку бактерий, вызывая их гибель. Способность к этому проявляют клетки, не входящие в состав иммунной системы, о чем свидетельствует новое статье, опубликованной в журнале Science.
Обычно неиммунные клетки получают сигналы от иммунных, которые выявляют инфекционное вторжение и выделяют сигнальные молекулы, такие как интерферон гамма. Клетки эпителия, формирующие слизистую оболочку дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, особенно восприимчивы к такому сигналу. Именно эта область организма наиболее часто становится местом проникновения инфекции.
Джон МакМикинг и его соавторы из Йельского университета осуществляли исследования на культурах эпителиальных клеток, выращенных в лабораторных условиях. В ходе экспериментов исследователи подвергали клетки воздействию бактерий сальмонеллами и следили, как в ответ на «нападение» изменится активность различных генов. Среди генов, которые при этом активировались особенно сильно, оказался и тот, что кодирует белок APOL3.
Кроме того, эксперименты продемонстрировали, что клетки, в которых этот ген был искусственно деактивирован, значительно быстрее погибают при заражении. Исследователи изучили функционирование APOL3 с помощью электронного микроскопа и обнаружили, что белок окружает бактериальные клетки и способствует их уничтожению.
Следует подчеркнуть, что сальмонеллы имеют двойную мембранную структуру, что обуславливает их повышенную устойчивость к воздействию иммунной системы. Тем не менее, эффективно подавлять их активность способен белок APOL3, взаимодействуя с белком GBP1, производство этого вещества стимулируется под воздействием интерферона.
Механизм действия GBP1 до сих пор не установлен, однако он каким-то образом «разжижает» наружную мембрану, обеспечивая проникновение APOL3 и воздействие на внутреннюю мембрану бактерий. Ее двойной липидный слой разрушается, как будто под воздействием мыла или другого детергента.