Імунні клітини вбивають бактерій «хлоркою»

З'ївши бактерію, імунні клітини нейтрофіли миттєво заливають її сильним окислювачем - хлорнуватисту кислотою.

Нейтрофіл, що поглинає туберкульозну бактерію. (Фото: NavySoul / Flickr.com )

<

>

У імунної системи є цілий арсенал способів боротьби з бактеріями, і один з них - просто з'їсти ворога.

Цим займаються, зокрема нейтрофіли, або нейтрофіли, які зустрічають інфекцію одними з перших. Але проковтнути бактерію мало, потрібно її ще якось і вбити. Клітини заливають поглинену бактерію складним хімічним коктейлем з сильними окислювачами. До складу окисного хімічної зброї входять перекис водню і хлорнуватиста кислота (гіпохлорит), з якої роблять хлорне вапно, або хлорку - відоме дезінфікуючий і відбілюючий засіб.

Склад окисного антибактеріального коктейлю, яким користуються нейтрофіли, розкрили порівняно давно, також відомо, які саме ферменти потрібні для накопичення перекису водню і хлорнуватисту кислоти. Але до сих пір не цілком ясно було, що саме відбувається в нейтрофілах, коли вони поглинають бактерію: в який момент бактерія отримує порцію хімікатів, як швидко вони діють, і який з хімікатів тут важливіший. Нейтрофіли, з'ївши порцію мікробів, досить швидко гинуть і руйнуються - може, обробка бактерій окислювачами трапляється вже після їх загибелі?

Щоб дізнатися деталі того, що відбувається, дослідники з Рурського університету і Боннського університету впровадили в піддослідних бактерій особливий флуоресцентний білок, чутливий до окислення: у нормальному стані він світився зеленим, коли його висвітлювали синім світлом, але після окислення, щоб домогтися флуоресценції, його потрібно було висвітлювати інакшим аніж синій світлом, а фіолетовим.

Бактерій згодовували імунним клітинам, і виявилося, що вже через кілька секунд після того, як вони потрапили всередину нейтрофілів, що світиться білок міняв властивості. Іншими словами, імунні клітини заливали бактерій окислювальним коктейлем майже миттєво. У статті в eLife йдеться, що судячи по швидкості хімічної реакції і по тому, як окислявся флуоресцентний білок всередині бактерій, головним окислювачем був гіпохлорит - так що з деякою натяжкою можна сказати, що нейтрофіли вбивали бактерій «хлоркою».

Правда, для того, щоб отримати гіпохлорит, нейтрофилам потрібна перекис водню. Тому, коли у них відключали ген, який відповідає за виробництво перекису, поглинені бактерії залишалися в живих. З іншого боку, якщо відключали ген, який відповідає за виробництво гіпохлориту, бактерії гинули, але дуже неохоче - перекис сама по собі їх теж вбивала, але її однієї тут виразно не вистачало.

З новими даними ми не тільки можемо краще зрозуміти, як імунні клітини борються з інфекцією і чому деяким бактеріям все-таки вдається вистояти проти хімічної зброї - можливо, в перспективі вдасться створити якісь нові, більш ефективні антибактеріальні ліки, які будуть допомагати імунітету вбивати мікробів, діючи на ферменти, які створюють окислювальний коктейль.