Включенные в обширные последствия пандемии COVID-19, ученые уделяют более пристальное внимание микробным инфекциям и тому, как формы жизни защищаются от атак патогенов.
Исследования, проведенные учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего, пролили новый свет на сложную динамику, связанную с тем, как организмы ощущают наличие инфекции.
Научный сотрудник проекта Калифорнийского университета в Сан-Диего Эйлен Текле из лаборатории профессора Эмили Тремель (Отделение биологических наук) провела исследование, посвященное тому, как клетки, не являющиеся частью обычной иммунной системы, реагируют на инфекции при атаке патогенов. Ученые провели обширные исследования так называемых «профессиональных» иммунных клеток, которые являются специалистами по защите. Гораздо меньше известно о том, как «непрофессиональные» ячейки справляются с такими угрозами.
Текле, Трёмель и их коллеги из Университета штата Пенсильвания сосредоточили свои исследования на круглых червях (Caenorhabditis elegans), животных, у которых отсутствуют специальные иммунные клетки, чтобы помочь расшифровать детали такой динамики.
Как описано в журнале PLOS Pathogens , исследователи провели эксперименты с участием круглых червей, подвергшихся атаке вирусов и микроспоридий, которые являются естественными патогенами червей и людей. Результаты показывают, что круглые черви могут ощущать изменения в своем метаболизме, чтобы задействовать защитные механизмы, даже если они не ощущают непосредственного проникновения патогена.
В своем исследовании исследователи изучили, как хозяева могут реагировать, когда патогены, такие как вирусы и микроспоридии, крадут ключевые соединения из клеток C. elegans, известные как нуклеотиды. Чтобы выжить, такие патогены должны украсть такие компоненты у своих хозяев. Результаты исследования сосредоточены на биологических путях, связанных с расщеплением химических соединений, известных как пуриновые нуклеотиды. Этот путь метаболизма пуринов является ключом к способности клеток воспринимать изменения как способ вызвать иммунный ответ.
«Мы предполагаем, что у хозяина есть способы наблюдать за тем, что происходит внутри его клеток в активном процессе», — сказал Текле. «Наши результаты предполагают, что хозяин разработал способы распознавания кражи пуриновых метаболитов. Похоже, что, когда эти ключевые клеточные строительные блоки украдены патогеном, хозяин ощущает эту кражу, чтобы вызвать иммунный ответ на патоген».
Это исследование может пролить свет на то, почему мутации пуриновых соединений лежат в основе многих заболеваний человека, включая дефицит аденозиндезаминазы, который повреждает иммунную систему, и синдром Леша-Найхана, который включает неврологические и поведенческие аномалии. Хотя эти мутации приводят к различным заболеваниям у людей, они могут сохраняться в человеческой популяции, обеспечивая некоторую защиту от инфекций, например, во время вирусных пандемий.
«В частности, в контексте пандемии COVID-19, так важно, чтобы мы продолжали изучать эти вопросы иммунитета во множестве различных систем, чтобы создать новые инструменты, чтобы мы могли узнать, как предотвращать и лечить инфекции», — сказал Тремель.
Загрузка...
