Клетки-лидеры и как с ними бороться

Сальмонелла охотно поселяется не только в куриных яйцах, но и в клетках иммунной системы, призванных бороться с различными инфекциями. Фото Reuters

Итальянские археологи раскопали в аббатстве Святого Петра, что в г. Альтопасио, массовое захоронение. Фотографию женского скелета из этого раскопа журнал Science даже вынес на обложку одного из недавних своих номеров. В пределах монастырского двора были захоронены жертвы вспышки холеры, распространявшейся по путям паломников. Аббатство на протяжении тысячи лет давало кров последним на их пути в Иерусалим. Скелеты лежат на известковой «подушке», которой из соображений безопасности засыпали дно могил. Ученые взяли образцы древней ДНК людей и холерных вибрионов, чтобы понять механизмы быстрой эволюции патогенных микроорганизмов, приводящей время от времени к вспышкам заболеваний.

А специалисты Научного института им. Гульбекяна в португальском г. Оэйра подошли к решению проблемы во всеоружии современных методов исследования. Благодаря флюоресцентным красителям они увидели, как обычно безвредная кишечная палочка (E.coli) поначалу «обезвреживает» макрофаг, а через 500 поколений становится весьма опасной для человека. В ходе быстрой эволюции (смена поколения занимает у бактерии всего 20–30 минут) уменьшается размер колоний и меняется клеточный геном, в результате чего палочка становится опасной для своего хозяина. Ученые, представившие свои данные в журнале PLoS Pathogens, полагают, что нечто подобное произошло с вирусными возбудителями САРС (синдрома острой респираторной недостаточности) в 2003 году и гриппа H1N1 в 2009-м.

Их данные подтвердили сотрудники Национального университета Сингапура, статья которых появилась в журнале Immunity. Они показали в опытах, что всем известная сальмонелла, вызывающая как минимум кишечные расстройства, охотно поселяется в тучных клетках иммунной системы, призванных бороться с различными инфекциями. Появление нежелательного агента приводит к тому, что клетки иммунной защиты не могут больше выделять сигнальные молекулы опасности, что способствует развитию инфекции.

На мышах было выяснено, что блокирование активности тучных клеток происходит через подавление их протеинов с помощью микробного фермента (протеин-тирозин фосфатазы – pYp), который имеется, кстати, и у чумной бациллы йерсинии (Yersinia pestis). Остается понять, какие факторы приводят к изменению активности соответствующих генов микробов. Это, в свою очередь, поможет найти средства борьбы с ним.

Без изменения генной активности не случается и метастазирования опухолей, которое начинается с формирования выростов, образуемых клетками-лидерами, ведущих за собой другие опухолевые клетки. Исследователи Университета Дж. Гопкинса в г. Балтимор увидели самые первые этапы «расселения» опухоли грудной железы (BrCa), о чем сообщили в журнале Cell.

Появление клеточных лидеров связано с переключением на древнюю консервативную эпителиальную программу, используемую в ходе эмбрионального развития. Ведущим фактором при этом является включение гена одного из кератинов (белков рогов и копыт, волос и ороговевших клеток кожи). Особенностью клеток с активированным кератином является их способность к коллективной инвазии окружающей ткани. Естественно, что метастазированию способствует подавление иммунного ответа опухолевыми клетками. Вполне может быть, что исследования микробиологов помогут в какой-то степени молекулярным онкологам, и наоборот.