Споры сибирской язвы используют оболочку РНК, чтобы ввести в заблуждение иммунную систему

Сибирская язва вызывается бактерией Bacillus anthracis, которая оснащена несколькими механизмами, позволяющими ей выживать и размножаться внутри своего хозяина. Но сибирская язва обычно проникает в организм в виде спящих спор, которые только позже прорастают в активную, воспроизводящуюся форму бактерии. «Неясно, вызывают ли споры сибирской язвы иммунные ответы хозяина, и если да, то какие компоненты спор активируют иммунные сенсоры хозяина», — говорит Джин Мо Парк, доцент дерматологии Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы, руководивший исследованием. .Парк и его коллеги обнаружили, что споры сибирской язвы действительно стимулируют иммунную систему хозяина, активируя определенный набор иммунных сенсоров, которые не распознают активную или вегетативную форму Bacillus anthracis. Иммунные клетки, называемые макрофагами, распознают вегетативную Bacillus anthracis с помощью рецепторного белка клеточной поверхности, называемого TLR2, который связывается с молекулами липопротеинов в стенке бактериальной клетки.

Команда Парка обнаружила, что человеческие макрофаги используют два разных рецептора — TLR7 и TLR8 — для распознавания молекул РНК, встроенных в самый внешний слой спор сибирской язвы.Этот особый механизм распознавания означает, что споры сибирской язвы вызывают особый иммунный ответ в макрофагах.

В отличие от вегетативных клеток, споры сибирской язвы стимулируют выработку иммунных сигнальных молекул, называемых интерферонами типа I. Хотя эти молекулы полезны для борьбы с множеством различных патогенов, Парк и его коллеги предполагают, что интерфероны типа I могут снизить способность иммунной системы нейтрализовать Bacillus anthracis после того, как споры прорастут в вегетативную форму бактерии. Известно, что интерфероны типа I нарушают активность двух других иммунных сигнальных молекул, IL-1 и IL-17, которые помогают защитить организм от инфекции сибирской язвы.Соответственно, исследователи обнаружили, что споры сибирской язвы были более смертоносными для мышей, чем вегетативная форма бактерии, но споры без внешнего РНК-содержащего слоя, который стимулирует выработку интерферона I типа, были гораздо менее смертельными. Парк и его коллеги определили, что мыши с дефицитом передачи сигналов интерферона типа I были более устойчивы к спорам сибирской язвы.

«Мы предполагаем, что Bacillus anthracis эволюционировала, чтобы использовать связанную со спорами РНК для активации передачи сигналов интерферона типа I и тем самым уклоняться от иммунитета хозяина», — объясняет Парк. «Наши результаты показывают, что связанная со спорами РНК запускает ранние реакции хозяина на инфекцию сибирской язвы, но передача сигналов интерферона типа I служит для того, чтобы ввести в заблуждение иммунитет хозяина и ослабить защиту организма от вегетативной формы бактерии на более поздних стадиях инфекции».Теперь исследователи планируют выяснить, используют ли споры других бактериальных патогенов аналогичные стратегии для неправильного направления иммунного ответа хозяина.