STUDIU: Infecția cu Salmonella, bacteria păcălește sistemul imun

Într-un nou studiu publicat în Journal of Biological Chemistry, cercetătorii de la Imperial College din Londra și Institutul Francis Crick au dezvăluit câteva detalii despre modul în care bacteria Salmonella oprește o cale imună, după infecție.

Suferința provocată de infecție - crampe abdominale, febră și diaree - este rezultatul unui set extrem de precis de interacțiuni moleculare între bacteria care a provocat toxiinfecția alimentară și celulele umane infectate.

Produce o proteină care taie calea răspunsului imun

Atunci când un patogen cum este Salmonella enterica, infectează o celulă, celula activează o serie de semnale, culminând cu declanșarea anumitor gene care activează răspunsurile imunitare protectoare. Un astfel de grup de proteine care declanșează genele pentru răspunsul imun este cunoscut sub denumirea factorii de transcripție NF-kappaB. Salmonella, însă, produce propriul set de proteine care împiedică declanșarea răspunsului imun.

„Aceste (proteine bacteriene n.r.) funcționează ca o foarfecă moleculară, tăind calea factorilor de transcripție NF-kappaB și, prin urmare, sabotând răspunsul imun al celulelor infectate", a declarat Teresa Thurston, cercetător la Imperial din Londra, unul dintre autorii studiului.

Aceste proteine bacteriene, denumite „zinc metalloprotease effector proteins", acționează surprinzător de „delicat" pentru niște „sabotori". În celulele umane pe care Salmonella enterica le infectează, există cinci tipuri diferite de proteine NF-kappaB, dar efectoarele Salmonella taie cale a doar trei dintre ele, lăsând celelalte două neatinse.

Cum acționează „sabotorii”

„Interacțiunea dintre gazdă și agentul patogen este foarte complexă", a explicat Thurston, citată de sciencedaily.com. „Deci, ceea ce cred că însemană această selectivitate este că (proteinele bacteriene, n.r.) sunt capabile să afecteze un anumit braț al răspunsului imun, menținând în același timp neatinse celelalte brațe. Și, în acest fel, controlează practic răspunsul imun în loc să aibă un efect de bombă", a continuat specialistul.

Echipa de cercetători a vrut să înțeleagă modul în care aceste proteine bacteriene pot să se comporte atât de precis la nivel molecular. Pentru asta, echipa a produs o structură detaliată 3-D a uneia dintre ele, atât singură, cât și în complex cu proteina umană NF-kappaB.

Cercetătorii au descoperit un mecanism sofisticat de sabotaj molecular. Factorii de transcripție NF-kappaB își îndeplinesc sarcina de a transforma genele sistemului imunitar, legându-se la ADN-ul în anumite locuri specifice. Proteinele efectoare ale Salmonella iau forma aproximativă și sarcina electrică a structurii ADN-ului, în esență atrăgând proteinele NF-kappaB pentru a se lipi de ele, odată ce se întâmplă acest lucru, proteina Salmonella taie calea proteinei NF-kappaB.

Acționeză cu mare precizie

Precizia cu care această acțiune are loc - vizând doar trei din cinci proteine NF-kappaB - este determinată de modul în care efectorii bacterieni interacționează cu un singur aminoacid din proteinele NF-kappaB vizate.

„Cu o singură schimbare în secvența de aminoacizi, am putea crea o țintă care nu mai putea fi tăiată", a spus Thurston. „De asemenea, e valabil și invers: După schimbarea unui singur aminoacid, efectorul a fost apoi capabil să desprindă o proteină care nu era în mod obișnuit direcționată".

Cu alte cuvinte, proteinele bacteriene disting între proteinele umane bazate pe un singur aminoacid specific. Împreună, aceste constatări contribuie la o imagine complexă a modului în care Salmonella acționează asupra gazdei umane prin ruperea cu atenție a moleculelor-cheie în căile de semnalizare imune.

„Poate că odată ce vom avea o imagine completă a modului în care bacteriile păcălesc celulele „gazdă", putem întoarce placa în favoarea acestora", a detaliat Thurston. „În cazul infecției cu Salmonella, acest lucru ar putea fi important, deoarece multe dintre decese sunt asociate cu pacienții cu imunitate compromisă".

Studiul integral poate fi consultat AICI.