Хламидии - это бактерии, которые могут инфицировать клетки человека и животных. На здоровье человека особенно сильно влияют хламидия пневмония (Cpn) и хламидия трахоматит.
Хламидиозная пневмония поражает верхние и нижние дыхательные пути и вызывает бронхит, синусит и инфекции грудной клетки. Важно отметить, что инфекции, вызываемые этими бактериями, связаны со многими хроническими заболеваниями, такими как хронический бронхит, астма, атеросклероз и болезнь Альцгеймера.
Хламидии размножаются только внутри клеток человека. Для этого они сначала должны быть привязаны к ячейке хозяина снаружи, а затем войти в ячейку на втором шаге. Понимание этих двух механизмов является одним из ключевых направлений исследований в Институте функционального генома микроорганизмов под руководством профессора доктора Йоханнеса Хегмана.
Каждая клетка окружена мембраной, известной как "плазматическая мембрана". Эта мембрана состоит из множества отдельных молекул, называемых "фосфолипидами". Существуют также мембранные белки, которые отвечают за транспортировку материалов между внутренней и внешней средой клетки, а также за межклеточную связь. Одним из компонентов мембраны является фосфолипид, сокращенно "PS". В здоровых клетках он расположен на внутреннем мембранном слое, но если клетка заболела, то транспортируется к внешнему мембранному слою. Здесь PS служит маркером запрограммированной гибели клеток (апоптоза).
В рабочей группе профессора Гегмана был обнаружен белок под названием LIPP, играющий ключевую роль в связывании бактерии с клеткой человека. Этот белок находится на поверхности бактерии. В предыдущих исследованиях исследователи в Дюссельдорфе обнаружили, что при искусственном добавлении LIPP значительно усиливается хламидиозная инфекция с Cpn.
Этот вывод положил начало настоящему исследованию.
Одним из результатов исследования стало то, что белок LIPP связывается непосредственно с плазменной мембраной и проходит через нее после связывания. Затем несколько молекул LIPP образуют поры в плазменной мембране.
Затем, однако, связанный LIPP транспортирует молекулу PS, обычно расположенную на внутреннем слое мембраны, наружу. LIPP был первым белком, который транспортирует компонент по слоям внутренней мембраны на поверхность клетки при добавлении снаружи. Удивительно, но это не приводит к смерти клеток. Вместо этого эта ячейка остается жизнеспособной. Это относится как к клеткам, сталкивающимся только с белками LIPP, так и к клеткам, инфицированным хламидиозом.
Исследовательская группа полагает, что для хламидии полезно транспортировать молекулу PS клетки-хозяина наружу с помощью протеина LIPP. Возможно, в месте, где PS с белком LIPP находится на мембране, мембрана деформирована настолько, что хламидии могут проще попасть в клетку. Также возможно, что молекулы PS, транспортируемые к внешнему мембранному слою клетки человека, служат рецептором для бактерии.
Доктор Ян Галле, первый автор исследования, должен был рассказать о перспективах, вытекающих из этих выводов:
"Теперь протеин LIPP стал возможной мишенью для предотвращения хламидиозной инфекции. Если нам удастся придумать препарат, который ограничивает функцию белка LIPP, возможно, удастся предотвратить заражение".
Также теперь можно исследовать, есть ли у других патогенов инструмент, подобный хламидии, который они используют для проникновения в клетки человека.
"Если бы это было так, то это послужило бы основой для обширной стратегии борьбы с патогенными бактериями", - подчеркивает профессор Гегеманн.
