Некоторые бактерии стафилококка мирно живут на коже и мембранах человека во взаимовыгодных отношениях со своим хозяином, в то время как другие способны существовать вдали от человека-хозяина в почве или воде. Когда мы вступаем в контакт с бактериями, активация нашей иммунной системы является первым шагом к борьбе с любой неизбежной инфекцией. То, как иммунная система отличает потенциальные патогены от безвредных комменсальных бактерий, является предметом исследования группы микробиологов Тюбингенского университета под руководством профессора Фридриха Гетца.
Исследователи обнаружили ключ в длинноцепочечных жирных кислотах, прикрепленных к липопротеинам бактерий. Длина этих жирных кислот определяет силу нашего иммунного ответа. Выводы профессора Гётца и его команды из Межфакультетского института микробиологии и инфекционной медицины опубликованы в последнем издании Nature Communications.
Исследователи исследовали золотистый стафилококк, комменсальную бактерию на коже человека. Они сравнили его со Staphylococcus carnosus, который часто используется в качестве закваски для производства салями и других мясных продуктов. Используя определенный рецептор, иммунная система человека распознает липопротеины стафилококковых бактерий; эти липопротеины встречаются только в бактериях и не производятся организмом человека. Это позволяет нашей иммунной системе идентифицировать захватчиков извне и реагировать на них. "Мы обнаружили, что иммунный ответ на Staphylococcus aureus был намного менее интенсивным, чем ответ на Staphylococcus carnosus," Гётц сообщает.
Исследователи определили различную структуру бактериальных липопротеинов как главную причину этого. В случае S. aureus белок был модифицирован длинноцепочечной гептадеканоильной жирной кислотой, а в S. carnosus цепь представлена только короткой ацетильной группой. "Разница в структуре сравнительно небольшая, но она оказывает огромное влияние на иммунный ответ," Гётц говорит. Длинноцепочечные липопротеины на S. aureus привело к значительному снижению иммунного ответа как во врожденной, так и в адаптивной иммунной системе; в то время как короткоцепочечные липопротеины на S. carnosus вызвал иммунный ответ, который был почти в десять раз сильнее.
"Это подтвердило нашу теорию о том, что как патогенные, так и комменсальные бактерии могут выжить в организме-хозяине только в том случае, если они могут убежать или уклониться от иммунной системы," говорит Гётц. Бактерии должны либо заставить замолчать иммунную систему, либо работать против нее. "Механизм, с помощью которого бактерии используют липопротеины с длинной цепью, чтобы избежать иммунного ответа, так как комменсальный S. aureus делает, ранее не было известно," Гётц объясняет.
В отличие от комменсальных бактерий, существуют патогенные микробы, которые могут вызывать опасные для жизни заболевания. "Это оставляет открытым старый вопрос о том, почему нет реального защитного иммунного ответа для предотвращения заражения S. золотистый," Гётц говорит. Его следующим шагом будет исследование ферментов и генов, участвующих в связывании жирных кислот в S. липопротеины золотистого цвета.