Молекулярный переключатель при заболеваниях желудка

Инфекционные заболевания, вызываемые бактериями и другими микробами, являются наиболее частой причиной смертности людей во всем мире. Примерно половина населения земного шара несет в желудке бактерии Helicobacter pylori ( H. Pylori ), которые, как известно, являются наиболее значимым фактором риска развития язв, лимфомы MALT и аденокарциномы в желудке. Быстрое распространение патогенов, устойчивых к лекарствам, таких как антибиотики, делает все более трудным лечение таких инфекций с помощью антимикробной терапии. Исследовательская группа из Университета Фридриха-Александра-Эрлангена-Нюрнберга (FAU) в настоящее время раскрыла новый механизм, который контролирует причины заражения H. Pylori, вызывая развитие заболеваний желудка. Есть надежда, что эти результаты со временем приведут к новым методам лечения. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications .

Команда национальных и международных ученых во главе с профессором доктором Штеффеном Бакертом из кафедры микробиологии в FAU исследовала, как бактерии воздействуют на иммунную систему хозяина, чтобы обеспечить их длительное выживание в желудке. Хроническое воспаление является наиболее распространенной причиной таких заболеваний желудка. Исследователи определили «молекулярный переключатель», который использует ранее неизвестный механизм для регулирования воспалительной реакции в желудке. Взаимодействие между H. Pyloriи клетки желудка активируют подобную шприцу структуру пилуса, называемую системой секреции типа IV. На поверхности этой структуры представлен белок CagL, который позволяет доставлять бактериальный токсин, известный как белок CagA, в клетки желудка. Затем инъецированный CagA перепрограммирует клетку-хозяина, так что может развиться рак желудка. Теперь кажется, что CagL также имеет другую важную функцию. Белок распознается иммунной системой через рецептор TLR5. Эксперименты на мышиной модели показали, что TLR5 эффективно контролирует инфекцию. CagL имитирует мотив узнавания TLR5 в белке флагеллина других патогенов, тем самым контролируя иммунный ответ человека.

Интересно, что этот сигнальный путь может быть как включен, так и отключен с помощью системы секреции типа IV, которая, как полагают, не имеет место с другими бактериями. Предположительно, H. Pylori использовал этот сигнальный путь на протяжении тысячелетней эволюции, чтобы устранить «надоедливых» бактериальных конкурентов в желудке. В то же время CagL влияет на врожденную и адаптивную иммунную систему, а также на реакцию воспаления таким образом, что сам H. Pylori не распознается и поэтому не может быть устранен - ​​механизм, который имеет решающее значение для длительных инфекций с H. Pyloriв желудке и вызывая болезнь желудка. Исследователи также отметили, что TLR5 больше не продуцируется в здоровых клетках желудка, и как только инфекция устранена. Это указывает на то, что экспрессия этого белка является новым индикатором заболеваний желудка у людей, вызванных H. Pylori .

Новый подход к лечению заболеваний желудка

Профессор Бакерт надеется, что эти результаты помогут разработать новые важные подходы к антибактериальному лечению, поскольку CagL, CagA и TLR5 хорошо поддаются лечению. Участвующие исследователи уже начали тестировать соответствующие вещества. «Мы надеемся, что определенные ингибиторы могут парализовать функцию секреторной системы IV типа или частично или полностью предотвратить инфекцию», - сообщает профессор Бакерт.