1
studiul arată că bucăți de pereți celulari din bacteriile Streptococcus pneumoniae „deturnează” o proteină pe mucoasa peretelui vasului de sânge și o folosesc pentru a aluneca din sânge și în creier și inimă. Un raport privind acest studiu apare în numărul din 1 noiembrie al Journal of Immunology. Aceste descoperiri explica de ce infectia fluxului sanguin cu S. pneumoniae duce in mod obisnuit la afectarea temporara a functiei cardiace si sugereaza o modalitate de a preveni acest lucru, potrivit lui Elaine Tuomanen, MD. Jude Departamentul de Boli Infecțioase. S. pneumoniae este o cauză principală de pneumonie, sepsis (o infecție a sângelui care poate pune viața în pericol) și meningită (inflamația membranelor din jurul creierului și măduvei spinării).
echipa St.Jude a descoperit că bucăți de perete celular din S. pneumoniae care scapă din fluxul sanguin intră în neuroni (celulele creierului). Într-un raport anterior publicat în numărul din iulie al Infection and Immunity, St. Cercetătorii Jude au raportat că în modelul mouse-ului, fragmentele de perete celular au deteriorat neuronii din partea creierului numită hipocampus. Tuomanen este autorul principal al ambelor rapoarte.
în studiul actual, cercetătorii au arătat cum fragmentele peretelui celular scapă din sânge și intră în celule. Mai exact, ei au demonstrat că bucăți din peretele celular bacterian se leagă de endoteliul vascular (suprafața interioară a vasului de sânge) prin agățarea de o proteină numită receptorul factorului de activare a trombocitelor (PAFr). Factorul de activare a trombocitelor (PAF) este o moleculă de semnalizare a sistemului imunitar care activează anumite celule albe din sânge. În mod normal, se leagă de PAFr pe căptușeala celulei. Echipa St. Jude a demonstrat că fosforilcolina, o moleculă de pe peretele celular al bacteriilor, seamănă cu PAF și exploatează această asemănare pentru a se lega de PAFr.
cercetătorii au demonstrat rolul PAFr prin injectarea de fragmente de perete celular S. pneumoniae la șoareci normali, precum și șoareci care nu aveau gena pentru pafr (pafr – / – șoareci). Niciunul dintre șoarecii obișnuiți nu a supraviețuit după opt ore, iar peretele celular a fost găsit în inimile și creierul lor. Cu toate acestea, toți șoarecii Pafr-/- au supraviețuit și aproape niciun perete celular nu a fost găsit în afara fluxului sanguin. Acest lucru sugerează că PAFr este necesar pentru ca pereții celulari să scape din fluxul sanguin și să intre în cardiomiocite (celule musculare cardiace) și neuroni. Mai mult, fragmentele peretelui celular lipsite de fosforilcolină nu s-au legat de căptușeala interioară a vaselor de sânge ale modelelor animale, o constatare care demonstrează că pereții celulari S. pneumoniae folosesc această moleculă pentru a se fixa pe PAFr.
„S. pneumoniae au învățat cum să exploateze PAFr și să-l folosească ca feribot pentru a traversa endoteliul vaselor de sânge și a scăpa din fluxul sanguin”, a spus Tuomanen. „De acolo intră în cardiomiocite sau neuroni din creier prin legarea la PAFr și pe acele celule.”
anchetatorii au folosit studii de cultură de laborator pentru a arăta că, în timp ce neuronii și celulele endoteliale au rămas sănătoase după absorbția peretelui celular, a avut loc un declin rapid al capacității cardiomiocitelor de a se contracta așa cum se întâmplă în inimă. Cercetătorii au reușit să blocheze acest efect tratând mai întâi cardiomiocitele cu o moleculă numită CV-6209, care a blocat PAFr, împiedicând peretele celular să se lege de acesta. De fapt, șoarecii pretratați timp de 16 ore cu CV-6209 au supraviețuit, în timp ce șoarecii tratați după inocularea peretelui celular nu au supraviețuit. „succesul nostru în păstrarea funcției cardiomiocitelor chiar și în prezența peretelui celular sugerează că ar putea fi posibilă pre-tratarea în siguranță a persoanelor infectate cu S. pneumoniae cu un medicament care blochează PAF înainte de a administra antibiotice”, a spus Tuomanen. „Acest lucru ar putea proteja inima de acumularea de fragmente de perete celular eliberate de bacteriile ucise de antibiotic.”
echipa lui Tuomanen a dezvoltat, de asemenea, dovezi care explică modul în care peretele celular S. pneumoniae se leagă de PAFr pe suprafața celulelor endoteliale, neuronilor și cardiomiocitelor și declanșează o cascadă de semnale biochimice numite calea pafr-beta-arrestin 1. Cercetătorii St. Jude au raportat că această cale este responsabilă pentru absorbția bacteriană în aceste celule. Mai mult, cercetătorii au reușit să blocheze o enzimă cheie a acestei căi în cardiomiocte folosind o moleculă numită inhibitor PLC U73122. Tratamentul a împiedicat celula să preia fragmentele, dar nu părea să interfereze cu funcțiile normale ale celulei. Acest lucru sugerează că un medicament care blochează calea responsabilă de tragerea fragmentelor celulare în celulă ar putea să nu aibă efecte secundare grave asupra celulei.
alți autori ai acestei lucrări includ Co-primii autori Sophie Fillon, Konstantinos Soulis și Surender Rajasekaran, Heath Benedict-Hamilton, Jana N. Radin, Carlos J. Orihuela, Karim C. El Kasmi, Gopal Murti, Deepak Kaushai și Peter Murray (toți din St.Jude); Waleed Gaber (Universitatea din Tennessee, Memphis); și Joerg Weber (Charite-Universitaetsmedizin, Berlin, Germania). Această lucrare a fost susținută parțial de ALSAC.