Биологи прояснили механизм потрошения клеток при инвазии

Ранние эксперименты показали, что любая форма бактериальной инвазии сопровождается активацией белковых комплексов, называемых инфламмасомами. Запуская работу сигнальных молекул и иных компонентов иммунной системы, инфламмасомы провоцируют пироптоз — вскрытие инфицированных клеток  для высвобождения и ликвидации патогенов.

Функцию непосредственных исполнителей пироптоза выполняют ферменты каспазы, разрезающие белок gasdermin D пополам, в результате чего активируется фрагмент gasdermin-D-NT. Предполагалось, что gasdermin-D-NT — последнее звено в процессе выявления бактерий внутри клеток, но механизм его действия оставался неизвестным.

В рамках работы ученые из Бостона выяснили, что gasdermin-D-NT запрограммирован на совершение одного-двух проникающих «ударов» по мембранам клетки-хозяина и патогена. Такая перфорация убивает инфицированных носителей и вместе с тем высвобождает бактерии для их устранения.

Эксперименты in vivo показали, что gasdermin-D-NT способен уничтожить находящиеся вне клеток кишечную палочку, золотистый стаффилококк и листерии — продолжительность процедуры в чашке Петри составила не более пяти минут.  При этом сохранные клетки остались нетронутыми.

«В связи с участившимися случаями устойчивости к антибиотикам нам необходимы альтернативные стратегии борьбы с бактериальными инфекциями. Так как фрагмент убивает бактерии, но не здоровые клетки, уместно предположить, что в чистом виде он может использоваться в виде инъекций», — заявила доктор Джуди Либерман.

В случае формирования сепсиса gasdermin-D-NT, напротив, целесообразно блокировать. Сделать это можно посредством антител или стратегий, задействующих ферменты каспазы, подчеркнула ученый.