Baktérie žalúdka v mŕtvom uhle imunitného systému Max-Planck-Gesellschaft
Helicobacter pylori extrahuje cholesterol zo žalúdočnej sliznice a tak prežije útoky imunitného systému aj na malú vzdialenosť
Každý druhý človek na svete je infikovaný žalúdočnou baktériou Helicobacter pylori. Patogén môže prežiť v žalúdočnej sliznici celé desaťročia napriek silnej obrane imunitného systému, ktorá môže mať za následok žalúdočné vredy a rakovinu. Vedci z Max Planck Institute for Infection Biology v Berlíne teraz zistili, ako môže baktéria prežiť uprostred imunitnej reakcie: Odstraňuje cholesterol z membrán buniek sliznice. Táto molekula tuku je nevyhnutná okrem iného pre funkciu interferónových receptorov. V dôsledku stiahnutia bunky sliznice už nemôžu vnímať dôležité poslové látky imunitného systému. Týmto spôsobom si baktéria vytvorí pre seba výklenok, v ktorom zostáva nerušená.
Povrch takzvaného mukosoidu infikovaného Helicobacterom z buniek ľudskej sliznice žalúdka (červená: Helicobacter pylori, modrá: bunkové jadrá, zelená: bunková membrána).
Stres a nezdravá strava sú už dlho považované za hlavné príčiny zápalu žalúdočnej sliznice (gastritídy) a vredov, ale táto baktéria sa vyskytuje už od 80. rokov Helicobacter pylori známy ako skutočný vinník. Patogén sa tiež považuje za najväčší rizikový faktor pre rakovinu žalúdka.
Vedci pod vedením Thomasa F. Meyera, riaditeľa Inštitútu Maxa Plancka pre infekčnú biológiu, ako prví poskytujú vysvetlenie, prečo sa doteraz pokusy o vakcínu nepodarilo zamerať. H. pylori vyvinúť: Patogén blokuje pôsobenie imunitných buniek privolaných na pomoc a ich nosných látok. Podľa staršej štúdie berlínskych vedcov baktéria produkuje enzým, pomocou ktorého dokáže extrahovať cholesterol z hostiteľských buniek. Ak tento enzým chýba, patogén už nemôže infikovať myši. Ak dostanú myši obzvlášť bohatú stravu, môžu čiastočne zabrániť patogénom za cenu ešte silnejšieho zápalu. Ako presne však Helicobacter využíva molekulu tuku na prekabátenie imunitného systému, v tom čase zostalo otvorené.
Žalúdočná sliznica v Petriho miske
K riešeniu hádanky teraz prispela nová metóda, pretože vedcom sa v laboratóriu podarilo vypestovať žalúdočnú sliznicu. Tieto miniorgány, tiež známe ako mukosoidy, pozostávajú z vrstvy epitelových buniek s vonkajšou a vnútornou stranou. Miniorgány dokonca vytvárajú slizničnú vrstvu typickú pre žalúdočnú sliznicu a môžu s ňou dokonca aj po infekcii H. pylori byť nažive niekoľko mesiacov.
Bunky sliznice žalúdka sa zvyčajne nazývajú reakciou na infekciu H. pylori Imunitné bunky pomáhajú a tvoria obranné látky proti patogénu. Signálna látka imunitného systému, ktorú tvoria epiteliálne bunky, hrá ústrednú úlohu: takzvaný interferón-γ.
Žiadne lipidové rafty bez cholesterolu
Helicobacter pylori (oranžový) odstraňuje cholesterol z buniek v žalúdočnej sliznici. Výsledkom je, že bunky už nemôžu reagovať na signálnu látku z imunitného systému a baktéria zostáva nezistená.
Vedci to vďaka slizniciam zistili H. pylori trvale vytvára malé kolónie na mini orgánoch. Pretože patogén odstraňuje cholesterol zo susedných buniek, nemôžu sa v ich bunkovej membráne vytvárať „lipidové rafty“ pozostávajúce z cholesterolu, ktoré sú rozhodujúce pre správnu súdržnosť molekúl receptora pre interferón-y. Bunky v tomto výklenku už nemôžu reagovať na túto signálnu látku.
„Teraz môžeme odpovedať na veľa otázok, ktoré zostali dlho nezodpovedané, a vidieť infekciu v úplne inom svetle,“ hovorí Pau Morey, prvý autor štúdie. „Vďaka slizniciam môžeme dlhodobo skúmať zápalové procesy a získavať dôležité poznatky o obranných reakciách sliznice a vzniku rakoviny,“ vysvetľuje Francesco Boccellato, ktorý vyvinul túto technológiu.