Человеческие клетки оказались способными выделять мыло
Способностью бороться с инфекциями наделены все клетки организма, а не только антитела и лейкоциты
Столкнувшись с бактериальными захватчиками, некоторые человеческие клетки выделяют удивительное вещество: мыло. Эти клетки не являются частью иммунной системы, но высвобождают белок, похожий на детергент, который растворяет внутренние мембраны бактерий, убивая инфильтраторов.
«Профессиональные» иммунные клетки, такие как антитела или белые кровяные тельца, привлекают много внимания ученых, но при этом «все клетки наделены некоторой способностью бороться с инфекциями», — говорит иммунолог Джон Макмикинг из Йельского университета.
По его словам обычные защитные механизмы клеток часто игнорируются исследователями, хотя они являются частью «древней и исконной системы защиты» и могут использоваться при разработке методов лечения новых инфекций.
Часто о необходимости защиты неиммунные клетки предупреждают их профессиональные коллеги — иммунные клетки. Обнаружив посторонних, они дают сигнал тревоги, называемый гамма-интерфероном. Этот сигнал активирует защитную реакцию других клеток, в том числе эпителиальных, выстилающие горло и кишечник.
Макмикинг и его коллеги искали молекулярную основу этого процесса, заражая в лабораторных условиях эпителиальные клетки человека бактериями сальмонеллы. Затем исследователи провели скрининг более 19 000 генов человека в поисках тех, которые обеспечивали защиту от инфекции.
В ходе работы был определен один ген, отвечающий за белок под названием APOL3. Когда этот ген был отключен, эпителиальные клетки умирали от инфекции сальмонеллы. Изучив молекулы APOL3 в действии с помощью мощной микроскопии, исследователи обнаружили, что этот белок проникает в бактерии и каким-то образом убивает их.
Сальмонеллы — выносливые микробы, защищенные внешней и внутренней мембранами. Этот двойной слой затрудняет борьбу с бактериями. Но дальнейшие исследования показали, как APOL3 и другая молекула, GBP1, работают вместе, чтобы все же обезвредить бактерию.
GBP1 каким-то образом ослабляет внешнюю мембрану бактерий, открывая двери для APOL3, которая растворяет внутреннюю липидную мембрану. APOL3 имеет как водолюбивые, так и липидолюбивые части, позволяя связываться с внутренней мембраной бактерии и растворять ее во внутриклеточной жидкости, словно мыло, смывающее жир.
«Мы были немного удивлены, обнаружив внутри человеческих клеток активность, подобную детергенту», — говорит МакМикинг. При этом APOL3 нацелен исключительно на липиды в бактериях, а его активность блокируется холестерином — обычным компонентом клеточных мембран млекопитающих. Поэтому ткани человека не травмируются.