Команда, возглавляемая доктором философии Тирумала-Деви Каннеганти, членом отделения иммунологии Сент-Джуда, обнаружила ключевые рецепторы, отвечающие за восприятие ДНК в клетках, инфицированных вызывающей туляремию бактерией Francisella. Туляремия — очень заразное заболевание, от которого умирает более 30 процентов инфицированных, если его не лечить.
Он может легко передаваться через воздух, укусы насекомых или через зараженную пищу или воду.«Понимание фундаментальной биологии того, как работает наша иммунная система, приведет к разработке более эффективных лекарств и вакцин», — сказал Каннеганти, автор статьи. Новые результаты также показали, как иммунные клетки включают гены, которые активируют механизм уничтожения микробов, называемый инфламмасомой AIM2.Инфламмасома — это комплекс белков, который является специальной машиной для уничтожения бактерий и вирусов.
Инфламмасома, которая атакует бактерию туляремии, запускается сенсорным белком AIM2, который распознает ДНК туляремии.Предыдущие исследования показали, что и ДНК Francisella, и вирусная ДНК активируют AIM2 в клетке.
Загадка заключалась в том, как разные бактерии или вирусы выпускают свою ДНК в инфицированную клетку, чтобы активировать AIM2.В новых исследованиях исследователи обнаружили, что ДНК Francisella первоначально обнаруживается датчиком ДНК, cGAS, который специфически задействует в клетке активирующий ген белок IRF1. Важно отметить, что IRF1 запускает производство группы белков, называемых GBP, которые буквально «мочат» вторгающуюся бактерию, окружая и измельчая ее.
Умирающая бактерия высвобождает еще больше ДНК и впоследствии активирует датчик ДНК AIM2 для дальнейшего подпитки иммунной системы, в конечном итоге побеждая инфекцию. Исследователи до сих пор не знают, убивают ли фунты стерлингов непосредственно бактерии или же фунты стерлингов требуют дополнительной «помощи» для их уничтожения.Исследования на мышах продемонстрировали необходимую роль IRF1 в стимулировании иммунной системы к борьбе с туляремией. Мыши, лишенные IRF1, показали гораздо более высокие уровни бактерий при заражении и на 100 процентов умерли от инфекции, по сравнению с только 25 процентами мышей, у которых есть IRF1.
Новые данные также показали, что активация инфламмасомы AIM2 цитомегаловирусом ДНК-вируса не включает IRF1, что позволяет предположить, что ДНК вторгшихся микробов представлена клетке по-разному.По словам первого автора статьи, Си Мин Мана, доктора философии, научного сотрудника отделения иммунологии Св. Джуда, результаты могут привести к новым защитным методам лечения от туляремии, включая препараты, которые могут повысить способность IRF1, GBP или AIM2 к лечить инфекции быстрее и эффективнее. Также можно разработать вакцины, которые укрепили бы этот иммунный механизм и защитили бы от болезни.
«Будущие исследования будут стремиться не только к дальнейшему картированию функции AIM2 при инфекционных заболеваниях, но и к отслеживанию его роли при других заболеваниях, включая рак», — сказал Мэн. Исследования AIM2 также могут помочь в понимании некоторых аутоиммунных заболеваний и рака. Гиперактивация AIM2 связана с заболеваниями, включая псориаз, аневризму брюшной аорты и волчанку.
Кроме того, снижение активности AIM2 было связано с колоректальным раком и раком простаты.