Імунні клітини макрофаги викушують шматки ДНК-мереж разом із заплутаними в них бактеріями, щоб ці бактерії вже точно не зуміли уникнути загибелі.
У багатому арсеналі засобів, які імунна система використовує проти бактерій, є одна дивна зброя - ДНК-мережі, створювані нейтрофілами. Ми про них розповідали: нейтрофіли - найчисленніші з лейкоцитів, вони одними з перших зустрічають чужорідні частинки, будь то бактерії або щось ще, і атакують їх різними токсинами, якими набиті буквально під зав'язку. Нейтрофіли зазвичай гинуть, але деякі перед загибеллю вивільняють свою ДНК з власного ядра. Така звільнена ДНК заповнює собою клітинну цитоплазму, де на неї сідають бактерицидні білки. Нейтрофіл, що руйнується, випускає з себе нитку ДНК, закріплюючи її на якомусь субстраті, і починає повзти геть. ДНК, що тягнеться за нейтрофілом, розпускається, і, що найголовніше, інші клітини, які на неї натикаються, теж починають «плести мережу» - відбувається щось на зразок ланцюгової реакції. У результаті навіть невелике число клітин можуть «заплести» своїй ДНК порівняно великий простір.
Співробітники Університету Вандербільта пишуть в Science, що ДНК-мережі нейтрофілів не тільки вбивають бактерій, але і приманюють інші імунні клітини - макрофаги. Можна сказати, що макрофаги - професійні пожирачі бактерій (і не тільки бактерій): вони активно повзають по тканинах, поглинаючи все підозріле, але не вмирають від з'їденого, а продовжують рухатися далі. Поїдаючи бактерій, макрофаги виділяють сигнальні білки, що стимулюють запалення і закликають на допомогу інші імунні клітини.
Працюючи разом з нейтрофілами, макрофаги в прямому сенсі викушують шматки ДНК-мереж разом із заплутаними в них бактеріями. Антибактеріальні білки, які сидять на ДНК, змішуються з антибактеріальними білками макрофагів, щоб вже гарантовано впоратися з поглиненими мікробами. Дійсно, коли нейтрофіли і макрофаги працюють разом, вони знищують бактерії помітно ефективніше, ніж коли працюють окремо.
Дослідники також знайшли білок, від якого залежить поява ДНК-мереж. Білок називається S100A9, і коли його в нейтрофілах стає мало, нейтрофільї мітохондрії починають викидати багато кисневих радикалів - агресивних молекул-окислювачів. Тобто мітохондрії як енергетичні органели клітини взагалі генерують ці радикали, які являють собою побічний продукт енергетичних реакцій. Але без білка S100A9 окислювальних молекул стає особливо багато, і нейтрофіл особливо швидко саморуйнується, викидаючи з себе ДНК-мережу.
Чим менше у нейтрофілів S100A9, тим швидше вони сплітають ДНК-мережі, і тим ефективніше спрацьовують макрофаги - це було показано на патогенних стафілококах MRSA (стійкому до антибіотиків штамі золотистого стафілокока), пневмококах Streptococcus pneumoniae і синегнойній паличці Pseudaom. При цьому автори роботи зазначають, що білка S100A9 буває багато у людей з аутоімунними захворюваннями, такими як вовчанка і ревматоїдний артрит.
Пацієнти з аутоімунними захворюваннями часто особливо чутливі до стафілококових інфекцій, і, швидше за все, так відбувається через надлишок у них білка S100A9 - він не дає нейтрофілам утворювати антибактеріальні мережі. Можливо, якщо знайти ліки, що знижують активність білка S100A9, імунітет почне ефективно боротися з бактеріальними інфекціями, в тому числі і з тими, у яких є стійкість до антибіотиків.
За матеріалами LceScience.