Самые читаемые записи

Микробы гибнут за металл

28 Авг 2015 | Автор: | Комментариев нет »

Специальный иммунный белок связывает необходимые бактериям микроэлементы, так что микробам не остаётся ничего другого, как перестать расти.

Один из способов борьбы с врагом - оставить его без еды и воды. Наш иммунитет, хотя и не читал трактатов по военному делу, тоже использует «голодную» тактику: кроме того, что у него в арсенале есть «оружейные» молекулы и клетки, которые просто убивают инфекцию, он ещё и лишает бактерий веществ, необходимых для роста и размножения. Вещества эти - металлы: цинк, железо, марганец и другие. Их ионы входят в состав белков, которые без таких микроэлементов просто не могут работать; если металлы вдруг стали недоступны, клеточные ферменты останавливаются, и жить становится намного, намного сложнее.

Как можно изъять ионы металлов из свободного доступа? Например, с помощью специальных хелатирующих белков, чья задача - схватить ион и держать его максимально крепко. И такие белки у иммунной системы есть. Один из них, калпротектин, в большом количестве содержится в нейтрофилах, которые выбрасывают его наружу в зоне воспаления. Про калпротектин известно, что он связывает цинк и марганец, тем самым подавляя распространение как бактерий, так и инфекционных грибов. Но если бы он связывал только цинк и марганец, у него не было бы такого сильного антимикробного эффекта, распространяющегося на самые разные патогены.

Поэтому исследователи из Массачусетского технологического института предположили, что калпротектин забирает ещё и железо. Когда белок добавляли к бактериям, он действительно связывал не только цинк и марганец, но и железо, причём во всех случаях важную роль играли ещё ионы кальция: они помогали калпротектину принять эффективную пространственную форму, чтобы лучше собирать металлы. Впрочем, тут нашёлся ещё один помощник - бета-меркаптоэтанол: дело в том, что калпротектин предпочитает связывать ионы двухвалентного железа, а бета-меркаптоэтанол благодаря своим восстановительным свойствам как раз поддерживает железо в двухвалентном состоянии.

В статье в Nature Chemical Biology авторы работы пишут, что калпротектин снижал уровень железистых ионов в среде в 30 раз, так что рост бактерий останавливался. С помощью радиоактивных изотопов удалось показать, что белок действительно не даёт микробам поглощать вожделенный микроэлемент. Находясь в иммунной клетке, калпротектин плавает в среде с невысоким уровнем кальция, так что насчёт своих ионов клетки может не беспокоиться. В зоне же воспаления нейтрофилы выбрасывают белок наружу, где концентрация ионов кальция оптимальна для работы - и инфекция остаётся без нужных веществ.

Стоит добавить, что бактерии по-разному реагируют на отсутствие разных металлов. Например, грамотрицательным бактериям, к которым относится и кишечная палочка, достаточно только железа: если его ионы снова добавляли в питательную среду, опустошённую до того калпротектином, то бактерии возобновляли рост. Напротив, грамположительные, которым относится знаменитый золотистый стафилококк, вызывающий и фурункулы, и пневмонию, и менингит, требуют для роста комплекса ионов - то есть, кроме железа, им нужны ещё цинк и марганец. Очевидно, дополнительно активируя калпротектин во время болезни, можно хорошо помочь иммунитету в его борьбе с патогеном. Учитывая, что против антибиотиков у бактерий быстро появляется устойчивость, такой метод мог бы стать эффективным обходным путём в борьбе с инфекционными болезнями.

Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Twitter-новости
Наши партнёры
Читать нас
Связаться с нами
Наши контакты

hardlod@gmail.com

О сайте

Все материалы на данном сайте взяты из открытых источников — имеют обратную ссылку на материал в интернете или присланы посетителями сайта и предоставляются исключительно в ознакомительных целях. Права на материалы принадлежат их владельцам. Администрация сайта ответственности за содержание материала не несет. Если Вы обнаружили на нашем сайте материалы, которые нарушают авторские права, принадлежащие Вам, Вашей компании или организации, пожалуйста, сообщите нам.