Кожа — одна из важнейших частей нашей иммунной системы; она просто создает барьер, который не допускает патогенные микроорганизмы в организм. Но есть еще много способов проникновения микробных клеток. Бактерии можно, например, вдохнуть или проглотить. Попав в организм, они могут заразить клетки. Разные микробы могут нацеливаться на разные виды клеток, и они могут нацеливаться на один вид клеток, чтобы вызвать инфекцию, и использовать другой механизм для распространения инфекции по организму. При нацеливании на клетки для заражения существует несколько способов, которыми бактерии могут фактически проникать в клетки. Бактерии могут просто попасть в клетку с помощью процессов, которые обычно перемещают, например, критические молекулы.
Теперь ученые открыли новый механизм бактериальной инфекции. Результаты, о которых сообщалось в журнале Nature Communications, были сосредоточены на новой бактерии под названием Bordetella atropi, которая заражает круглых червей. Бактериальная клетка может превратиться в длинную нить, процесс, известный как филаментация, и способна вырасти в 100 раз больше своего среднего размера всего за 30 часов, не разделяясь на новые клетки.
В этом исследовании исследователи модифицировали геном бактерии и обнаружили, что для инвазивной нити, которую она генерирует, требуются те же гены, которые используют другие микробы, когда они живут в среде, богатой питательными веществами. Большинство бактерий используют эти гены, чтобы немного увеличиться в размерах, и не подвергаются такой резкой трансформации и росту, как B. atropi.
Существует много бактериальных клеток, которые могут образовывать нити со своими клетками. Но обычно это происходит, когда бактерии испытывают повреждение ДНК или стрессовую среду. Бактерии могут продолжать расти таким образом, не разделяясь на новые клетки до того, как повреждение в их ДНК будет восстановлено.
Но B. atropi может использовать филаментацию для перемещения из одной клетки в другую внутри живого организма. Этот процесс также не включает в себя реакцию на стресс. Вместо этого бактерия может проникать в клетки-хозяева таким образом. Богатая среда новой клетки-хозяина вызывает филаментацию, вызывая заражение большего количества клеток.
«Мы прошли путь от поиска червя в земле, поиска бактерий и переноса всего этого до молекулярного механизма того, как бактерии заражают червя», — сказал главный исследователь профессор Роберт Луаллен. «Мы видим вещи, которые никто никогда раньше не видел».
Хотя B. atropi не заражает людей, исследователи отметили, что этот механизм заражения может использоваться патогенами, которые заражают людей. Филаментация также может быть связана с другими вещами, такими как образование биопленки.
