Клеточный шпионаж: клетки тайно общаются с бактериями

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Cell Biology, ученые из Университета Коннектикута раскрыли механизм, с помощью которого продукты жизнедеятельности бактерий могут проникать в клетки человека. Это открытие проливает свет на влияние бактерий, как полезных, так и вредных, на наше здоровье.

Внеклеточные везикулы (EVs), часто называемые пузырьками сообщений, играют важнейшую роль в клеточной коммуникации. Эти крошечные пузырьки, вырабатываемые человеческими клетками, заключены в водонепроницаемую оболочку из липидов. Клетки выпускают EV в кровоток, где они действуют как почтовая служба, доставляя молекулярные сообщения другим клеткам.

Однако недавнее исследование показало, что у EVs есть дополнительная функция, о которой ранее не было известно. Липидные стенки EV могут захватывать фрагменты бактерий, которые легко встраиваются в их структуру. Следовательно, когда другая человеческая клетка поглощает EV, она также принимает содержащиеся в ней бактериальные продукты.

Доктор Пуджа Кумари, постдокторант, участвовавший в исследовании, объясняет: "Мы обнаружили, что EV патрулируют циркуляцию в поисках системных микробных продуктов и оповещают сеть иммунного контроля внутри клетки". Это открытие решает давнюю загадку, связанную с тем, как бактериальные продукты попадают в клетки человека.

Доктор Виджай Ратхинам, доцент кафедры иммунологии и соавтор исследования, более подробно рассказывает о значении этого открытия. "Мы поняли, какие микробные продукты попадают в кровоток, - говорит он. Эти продукты могут происходить от инфекционных бактерий или дружественных бактерий, обитающих в нашем кишечнике. Обнаружение этих продуктов рецепторами внутри клеток может влиять на различные функции организма, такие как здоровье кишечника, иммунная реакция и даже работа мозга. Однако до сих пор ученые не знали, через какой механизм эти продукты попадают в клетки.

Чтобы подтвердить свою гипотезу о роли EVs в транспортировке бактериальных продуктов в клетки, команда исследователей провела серию экспериментов. Они вводили мышам меченый зеленым липополисахарид (LPS), бактериальный продукт, и через час наблюдали его присутствие на EVs в крови мышей. Более того, когда эти EV с зеленым ЛПС были переданы другой группе мышей, исследователи обнаружили зеленый ЛПС в клетках мышей-реципиентов, что спровоцировало воспаление.

Хотя эксперименты пока проводились только с ЛПС, исследователи полагают, что аналогичные результаты будут наблюдаться и с другими микробными продуктами.

Доктор Ратхинам предполагает, что EVs могут играть как полезную, так и вредную роль в нормальной физиологии и при инфекциях. Микробные продукты, выделяемые микробиотой кишечника в циркуляцию, имеют решающее значение для общего самочувствия организма. Поэтому понимание роли EVs в этом процессе может иметь значительные последствия для здоровья человека.

Данное исследование не только дает ценное представление о том, как бактериальные продукты попадают в клетки человека, но и подчеркивает сложные механизмы, с помощью которых наш организм взаимодействует с микроорганизмами. Дальнейшие исследования, несомненно, будут развивать эти результаты и углублять наше понимание сложных взаимоотношений между бактериями и здоровьем человека.