Роль магния в защите от патогенов
У организма есть несколько различных способов защиты от патогенов. Еще не все наши защитные механизмы расшифрованы. Исследовательская группа из Базеля обнаружила новый механизм, в котором магний играет центральную роль.
Исследователи из Биоцентра Базельского университета впервые расшифровали процесс, с помощью которого клетки тела защищаются от бактериальных патогенов, таких как сальмонелла. Клетки сами создают дефицит магния, чтобы остановить рост захватчиков. Результаты исследования были недавно представлены в известном журнале «Наука».
Менты и грабители в организме
Когда патогенные бактерии атакуют наш организм, наша иммунная система активируется и высвобождаются соответствующие защитные клетки. В ответ бактерии гнездятся в клетках хозяина, прячась от патрулирующих защитных клеток.
Какое отношение магний имеет к бактериям?
Но и у самого трактирщика есть стратегия защиты от незваных гостей, как недавно показала группа исследователей из Базеля. Наличие магния играет здесь важную роль. Минерал является центральным элементом многих метаболических ферментов. Бактерии нуждаются в магнии для роста и размножения. Для этого они используют доступный магний из занятых ячеек.
Кран подачи перекрыт
Команде под руководством Оливье Кунрата и профессора Дирка Бьюмана удалось показать, как трактирщик защищается от скваттеров. Клетки просто перекрывают кран подачи бактерий, используя белок для вытеснения существующего магния, создавая тем самым дефицит магния.
Бактерии в состоянии стресса
Создаваемый дефицит магния ставит бактерии в состояние стресса. Они тратят всю свою энергию на получение магния, но в основном безуспешно. Следовательно, они перестают расти и размножаться.
Белок определяет успех
Клетка-хозяин может создать дефицит магния только с помощью транспортного белка, называемого NRAMP1. Команда исследовала эту связь с помощью сальмонеллы, которая является широко распространенным бактериальным патогеном. Они гнездятся в клетках-мусорщиках (макрофагах) иммунной системы. Оказалось, что успех стратегии защиты сильно зависит от функциональности транспортера NRAMP1.
Древняя загадка разгадана
«Давно известно, что NRAMP1 связан с устойчивостью к инфекциям», - сообщает профессор Буманн. Однако до сих пор было неизвестно, как и почему. Также до сих пор было неясно, используется ли NRAMP1 для выкачивания магния из клеток. «Это совершенно новый, неожиданный механизм», - с энтузиазмом объясняет исследователь.
Ахиллесова пята бактерий
«Магний - это ахиллесова пята для внутриклеточных патогенов», - добавляет ведущий автор исследования Канрат. Чем меньше его, тем больше они жаждут его. Они испытывают стресс и находятся в состоянии боевой готовности - активируют все системы усвоения магния и, наконец, застаиваются в репродукции.«Если, с другой стороны, насос в клетках-хозяевах неисправен, у сальмонелл достаточно магния для быстрого роста», - говорит Кунрат.
NRAMP1: центральный белок иммунной системы
Как сообщает исследовательская группа, люди и животные, которые производят только небольшое количество NRAMP1, имеют повышенную восприимчивость к различным внутриклеточным патогенам, таким как сальмонелла. При полном отсутствии этого белка такие инфекции смертельны даже при небольшом количестве возбудителей.
Новый подход к борьбе с бактериальными патогенами
Исследование предлагает новый подход к борьбе с бактериальными инфекциями. Например, по мнению исследователей, могут быть разработаны лекарства, которые также нарушают баланс магния в бактериях. Таким образом, патогены можно еще больше замедлить и дать организму преимущество.