Рост лекарственно-устойчивого туберкулеза, названный Всемирной организацией здравоохранения «бомбой замедленного действия», и высокая стоимость борьбы с этим заболеванием подчеркивают необходимость новых подходов к лечению.
В выводах, опубликованных в выпуске Journal of Immunology от 1 марта, исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, изучающие роль питательных веществ в помощи иммунной системе в борьбе с основными инфекциями, показывают, что витамин А может играть важную роль в борьбе с туберкулезом.
Команда UCLA впервые описывает механизм, с помощью которого витамин А и конкретный ген помогают иммунной системе, снижая уровень холестерина в клетках, инфицированных туберкулезом. Это важно, поскольку холестерин может использоваться бактериями туберкулеза для питания и других нужд, говорят исследователи.
«Если мы сможем снизить количество холестерина в клетке, инфицированной туберкулезом, мы сможем помочь иммунной системе лучше реагировать на инфекцию», — сказал старший автор Филип Лю, доцент медицины в отделах дерматологии и медицины. ортопедическая хирургия в Медицинской школе Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Исследовательском центре ортопедической больницы. "Понимание того, как питательные вещества, такие как витамин А, используются нашей иммунной системой для борьбы с инфекциями, может предоставить новые подходы к лечению."
Хотя витамин А циркулирует в организме в неактивной форме, известной как ретинол, именно активная форма питательного вещества — полностью трансрейнойная кислота — отвечает за активацию иммунной системы. Чтобы исследовать роль этой активной формы витамина А в иммунной защите, команда UCLA сначала сравнила ее воздействие на клетки с воздействием аналогичного питательного вещества, витамина D, который группа исследовала ранее.
Исследователи думали, что два витамина могут использовать один и тот же механизм для помощи иммунной системе, но это не так. Они обнаружили, что когда витамины добавляли в клетки крови человека, инфицированные туберкулезом, только витамин А снижал уровень холестерина в клетках.
Исследователи также обнаружили, что действие витамина А зависит от экспрессии гена NPC2.
Дальнейшие эксперименты в лаборатории показали, что даже если инфицированную клетку крови стимулировать витамином А, она не сможет бороться с бактериями туберкулеза, если клетка не сможет экспрессировать ген NPC2.
«Мы были очень удивлены тем, что этот конкретный ген был задействован, поскольку он традиционно был связан с транспортом холестерина, а не с иммунной защитой», — сказал один из первых авторов Эллиот Ким, который был техническим специалистом в лаборатории Лю во время исследования, и в настоящее время является аспирантом кафедры микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики в школе Геффен.
Однако, как только команда внимательно изучила действия, происходящие в камерах, это имело смысл.
Холестерин хранится в лизосомах, отделах клетки, которые также играют важную роль в борьбе с инфекциями. Если лизомома полна холестерина, он снабжает бактерии необходимым питанием, а не убивает их.
Витамин А побуждает клетку экспрессировать NPC2, который помогает клетке эффективно удалять холестерин из лизосом, чтобы бактерии не могли получить к нему доступ. Это позволяет лизомомам снова стать эффективными в уничтожении бактерий.
При правильной активации лизомомы сливаются с областью клетки, содержащей бактерии, и сбрасывают противомикробный материал на бактерии, чтобы убить их, подобно тому, как вертолет сбрасывает воду и замедляет пожар при лесном пожаре.
«Клеткам нужен витамин А, чтобы запустить этот защитный процесс, и NPC2 для его выполнения», — сказал соавтор исследования Мэтью Уилрайт, доктор медицины и докторант Миннесотского университета, который был научным сотрудником в лаборатории Лю, когда проводилось исследование. проведенный. «Возможно, мы сможем воздействовать на эти пути, которые регулируют холестерин внутри клетки, чтобы помочь иммунной системе реагировать на инфекцию."
Следующий этап исследований будет направлен на лучшее понимание того, как иммунная система принимает ретинол, неактивную форму витамина А, и создает полностью транс-ретиноевую кислоту, форму питательного вещества, которое может активировать инфицированные клетки против бактерий туберкулеза. Команда UCLA отмечает, что это раннее исследование и что необходимо провести дополнительные исследования, прежде чем рекомендовать добавки витамина А для борьбы с туберкулезом или другими инфекциями.