Ερευνητές με επικεφαλής τον καθηγητή Marek Basler του Πανεπιστημίου της Βασιλείας, ανακάλυψαν μια μοναδική τακτική που χρησιμοποιούν ορισμένα βακτήρια για να εξαπλωθούν στο σώμα χωρίς να ανιχνεύονται από το ανοσοποιητικό σύστημα. Στη μελέτη τους, αποκαλύπτουν τον κρίσιμο ρόλο μιας βακτηριακής νανομηχανής σε αυτή τη διαδικασία μόλυνσης.
Το εσωτερικό ενός κυττάρου παρέχεται ως κρυψώνα για διάφορα παθογόνα. Διαμένοντας στο κύτταρο, τα βακτήρια μπορούν να αποφύγουν την ανοσολογική απόκριση και να εξαπλωθούν μέσα στο σώμα. Μεταξύ αυτών των εισβολέων είναι τα βακτήρια Burkholderia, συμπεριλαμβανομένου του είδους B. pseudomallei. Αυτό το παθογόνο μικρόβιο είναι γνωστό για την πρόκληση μελιοείδωσης, μιας σοβαρής μολυσματικής ασθένειας που επικρατεί στις τροπικές περιοχές. Λόγω του υψηλού ποσοστού θνησιμότητας και της αντοχής του παθογόνου σε πολλά αντιβιοτικά, το B. pseudomallei θεωρείται πιθανός παράγοντας βιοαπειλής.
Στον λιγότερο επιβλαβή συγγενή B. thailandensis, η ερευνητική ομάδα αποκάλυψε μια πονηρή τακτική που χρησιμοποιεί το παθογόνο για να εξαπλωθεί στον ιστό. «Τα βακτήρια είναι εξοπλισμένα με ένα ψαροτούφεκο σε νανο μέγεθος, το λεγόμενο σύστημα έκκρισης τύπου VI, T6SS για συντομία», λέει ο Basler. «Το βακτήριο Burkholderia χρησιμοποιεί αυτό το T6SS για να μετακινηθεί από το ένα κύτταρο στο άλλο χωρίς να αναγνωρίζεται από το ανοσοποιητικό σύστημα». Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Cell Host & Microbe, αλλάζουν την τρέχουσα άποψη για τον ρόλο του T6SS στις λοιμώξεις από Burkholderia.
Το παθογόνο χρησιμοποιεί νανομηχανή για να εξαπλωθεί από κύτταρο σε κύτταρο. Από προηγούμενες μελέτες, είναι ήδη γνωστό ότι αυτά τα ενδοκυτταρικά παθογόνα βασίζονται σε μια ασυνήθιστη στρατηγική εξάπλωσης: Αφού εισέλθουν στο κύτταρο, χρησιμοποιούν κυτταρικά συστατικά, όπως η ακτίνη, για να μετακινηθούν στην κυτταρική μεμβράνη και να σχηματίσουν προεξοχές στο γειτονικό κύτταρο. Χρησιμοποιώντας το ψαροτούφεκο T6SS, τα βακτήρια μπορούν επίσης να συγχωνεύσουν τα δύο κύτταρα επιτρέποντάς τους να εξαπλωθούν.
Μοναδική στρατηγική
Εξετάζοντας το ρόλο του T6SS με περισσότερες λεπτομέρειες, οι ερευνητές ανακάλυψαν μια μέχρι στιγμής άγνωστη και μοναδική στρατηγική διαφυγής αυτών των βακτηρίων. «Με έκπληξη είδαμε ότι το Burkholderia μπορεί να εξαπλωθεί όχι μόνο προκαλώντας κυτταρική σύντηξη αλλά και μετακινούμενο απευθείας από κύτταρο σε κύτταρο», εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας Δρ. Miro Plum. Η αποκόλληση της προεξοχής από την κυτταρική μεμβράνη έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός κενοτοπίου μέσα στο γειτονικό κύτταρο. Το παθογόνο μέσα σε αυτό το κενοτόπιο στη συνέχεια απελευθερώνεται χρησιμοποιώντας το T6SS του για να διαταράξει τη γύρω κυτταρική μεμβράνη.
Παραδόξως, η εξάπλωση με αυτόν τον τρόπο επιτρέπει στα βακτήρια να μολύνουν νέα κύτταρα χωρίς να ανησυχεί το ανοσοποιητικό σύστημα. «Κανονικά, τα μολυσμένα κύτταρα γίνονται αντιληπτά με την ανίχνευση κατεστραμμένων κυτταρικών μεμβρανών, ξεκινώντας τις ανοσολογικές αποκρίσεις για την εξάλειψη του παθογόνου», τονίζει o Plum. «Ωστόσο, τα κύτταρα αποτυγχάνουν να ανιχνεύσουν μεμβράνες που έχουν διαταραχθεί από το T6SS». Έτσι, το παθογόνο παραμένει μη ανιχνεύσιμο και μπορεί να μολύνει νέα κύτταρα.
Εξοπλισμένα με τη νανομηχανή T6SS, τα βακτήρια Burkholderia μπορούν να ακολουθήσουν μια διπλή στρατηγική: σύντηξη κυττάρων και απευθείας μετάβαση από το ένα κύτταρο στο άλλο.
«Τα αποτελέσματά μας προάγουν την κατανόηση των λοιμώξεων που προκαλούνται από τα Burkholderia, ιδιαίτερα τις στρατηγικές τους για την εξάπλωση και την ανοσολογική διαφυγή», καταλήγει ο Basler.
Οι ερευνητές θέλουν τώρα να εξερευνήσουν τους μηχανισμούς που ενεργοποιούν συγκεκριμένα τη διάταξη T6SS σε βακτήρια μέσα στις προεξοχές για να αποκτήσουν βαθύτερες γνώσεις σχετικά με τις τακτικές επιβίωσης αυτού του ενδοκυτταρικού παθογόνου.
