Биологи обнаружили новый механизм заражения клеток патогенными бактериями

После того как болезнетворная бактерия поселилась в клетке хозяйского организма и размножилась в ней, новые бактерии выбираются наружу и стараются инфицировать новые клетки. Иногда они перебираются в соседние клетки, заставляя уже зараженные вытягивать к ним «мостики» из цитоплазмы. Однако паразит нематод Bordetella atropi, открытый биологами из Университета Сан-Диего, использует совершенно оригинальный способ. Роберт Луаллен (Robert Luallen) и его коллеги описывают это в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Bordetella atropi паразитирует на круглых червях Oscheius tipulae, обычных жителях почвы. Из организма в организм бактерии передаются фекально-оральным путем, попадая в кишечный тракт и затем проникая в эпителиальные клетки. Оказавшись в одной из них, B. atropi резко меняется, прекращает делиться и только растет. Примерно за 30 часов бактерия вытягивается в нить более чем в 100 раз больше длиной, чем шириной, и пронизывает сразу несколько (ученые заметили варианты от трех до восьми) соседних клеток.

Это позволяет активно поглощать больше ресурсов, а когда придет пора размножаться, нить делится на множество отдельных бактерий обычного размера и формы. Они выходят в просвет кишечника и далее — в окружающую среду, готовые инфицировать новых хозяев. Для нематод такое заражение не проходит даром: по оценкам Луаллена и его коллег, срок их жизни снижается в 2,5 раза, а численность оставленного потомства — в 90 раз.

Биологам и прежде был известен подобный процесс удлинения бактериальных клеток: он называется филаментацией. Однако до сих пор его связывали лишь со стрессом. Попав в неблагоприятные или прямо опасные условия, некоторые бактерии, включая даже обычную кишечную палочку, также могут останавливать деление и вместо этого растут, вытягиваясь нитью.

Такая необычная форма затрудняет их атаку некоторыми антибиотиками и клетками иммунной системы, позволяет «починить» поврежденную ДНК и способствует выживанию в стрессовой ситуации. Но вот филаментация с целью массового заражения клеток встретилась ученым впервые, если не считать одного старого разового наблюдения у родственных бактерий Bordetella avium.