Πώς τα μικρόβια ξεγελούν την άμυνα των ανθρώπινων κυττάρων

Σύμφωνα με Έλληνες ερευνητές του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), κάποια παθογόνα βακτήρια εξουδετερώνουν την ανοσία των κυττάρων μέσω ειδικών πρωτεϊνών παθογένειας που παράγουν.

Πολλά βακτήρια προσβάλλοντας τους ξενιστές (οργανισμοί που μέσα ή πάνω τους ζουν άλλοι) και για να ενισχύσουν τη λοιμογόνο τους δράση εκκρίνουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες παθογένειας στα κύτταρα-«στόχους» με στόχο να αλλοιώσουν τη φυσιολογία τους και να παρεμποδίσουν τον μηχανισμό κυτταρικής έκκρισής τους.

Αυτό διαπιστώνει πρόσφατη έρευνα που διεξήχθη από την ομάδα «Μικροβιολογίας και Μοριακών Αλληλεπιδράσεων Μικροβίου-Ξενιστή», του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του ΙΤΕ, με επικεφαλής τον Καθηγητή Παναγιώτη Σαρρή.

Ιδιαίτερο ρόλο στην άμυνα των ξενιστών κατά τη διάρκεια μιας μόλυνσης,  διαδραματίζει ο μηχανισμός εξωκυττάρωσης, μέσω του οποίου εκκρίνεται φορτίο από το εσωτερικό του κυττάρου στον εξωκυττάριο χώρο. Τον ίδιο μηχανισμό χρησιμοποιούν τα κύτταρα του ξενιστή για να εκκρίνουν και ειδικές αντιμικροβιακές ουσίες με σκοπό την παρεμπόδιση της ανάπτυξης των παθογόνων.

Η ερευνητική ομάδα του ΙΤΕ παρατήρησε την έκκριση μιας ειδικής πρωτεΐνης παθογένειας από τα οικονομικώς σημαντικά παθογόνα βακτήρια του γένους Xanthomonas σε κύτταρα ξενιστή, που επηρεάζει τη συναρμολόγηση του πρωτεϊνικού συμπλόκου, μιας ομάδας πρωτεϊνών που προάγουν την εξωκυττάρωση (δηλ. την απελευθέρωση μορίων από το εσωτερικό του κυττάρου) εξουδετερώνοντας την άμυνα των κυττάρων.

«Η μελέτη μας πραγματοποιήθηκε στο φυτό Arabidopsis thaliana, που αποτελεί εξαιρετικό μοντέλο για τη μελέτη της βακτηριακής παθογένειας και έδειξε ότι κάποια μικρόβια έχουν αναπτύξει την ικανότητα να παρεμβαίνουν και να σταματούν τη διαδικασία της εξωκυττάρωσης, και μάλιστα χωρίς την ενεργοποίηση των μηχανισμών της εποπτεύουσας άμυνας του ξενιστή. Δηλαδή το μικρόβιο ξεγελά το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή του», ανέφεραν ο Καθ. Παναγιώτης Σαρρής και η Δρ. Βασιλική Μιχαλοπούλου, μεταδιδακτορική συνεργάτης και πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης.

Η ερευνητική ομάδα συνεχίζει να μελετά τον μηχανισμό της μικροβιακής παρεμβολής στην εξωκυττάρωση επισημαίνοντας ότι υπάρχουν ενδείξεις πως αποτελεί στρατηγική πολλών άλλων παθογόνων τόσο των φυτών, όσο και των ζώων και του ανθρώπου.

Η ερευνητική μελέτη πραγματοποιήθηκε  σε συνεργασία με την ομάδα του Καθηγητή Παναγιώτη Μόσχου (ΙΜΒΒ – ΙΤΕ και UoC), του Καθηγητή Jonathan Jones (The Sainsbury Laboratory, John Innes Centre, UK) και του Δρ. Patrick Celie (Τμήμα Βιοχημείας, Ολλανδικό Ινστιτούτο Καρκίνου, Άμστερνταμ, Ολλανδία).  Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό The Plant Cell, και διακρίθηκε ως το καλύτερο άρθρο του τεύχους.

Πηγή: The Plant Cell, doi:10.1093/plcell/koac162