В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine, ученые из Шанхайской больницы общего профиля (Shanghai General Hospital) обнаружили, что в некоторых донорских органах неизменно низкий уровень экспрессии гена, который приводит к выработке определенного белка, и недостаток этого белка объясняет повышенную восприимчивость к инфекции MRSA (метиленрезистентный золотистый стафилококк) после трансплантации.
Актуальность вопроса
На протяжении десятилетий реципиенты трансплантата печени были необъяснимо уязвимы к инфекции MRSA, но молекулярные механизмы этого до сих пор были неизвестны. Пациенты, которым проводят пересадку органов всех видов, должны принимать иммуносупрессивные препараты для предотвращения отторжения, методы лечения, которые также делают их уязвимыми для инфекций. Но когда врачи и ученые искали ответ на полностью раскрывающуюся медицинскую загадку, они вскоре обнаружили, что прием иммуносупрессивных препаратов не полностью объясняет всемирную восприимчивость к инфекциям MRSA у пациентов, перенесших трансплантацию печени. Этот вывод, казалось, противоречил логике.
MRSA и трансплантация печени
MRSA – одна из самых серьезных угроз устойчивости к лекарственным препаратам в мире, вид бактерий, способный противостоять множеству антибиотиков. Кроме того, MRSA является заметной причиной внутрибольничных инфекций, зачастую поражающих пациентов в больницах по всему миру. Тем не менее, проблема пациентов с трансплантацией печени была особенно острой. По данным Всемирной организации здравоохранения, около 23% пациентов с трансплантацией печени заболевают инфекциями MRSA. И среди этих пациентов примерно 21% умирают в течение 30 дней после трансплантации.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что генетическая предрасположенность к низкой экспрессии паннексина 1 в донорской печени была связана с инфекцией MRSA у реципиентов трансплантации печени. Ген паннексина-1, также известный под сокращением PANX1, приводит к продукции канального белка PANX1, повсеместно присутствующего во многих тканях млекопитающих. PANX1 был впервые описан в 2000 г. как часть семейства интегральных мембранных белков. Помимо PANX1, есть еще 2: PANX2 и PANX3. Хотя PANX1 в значительной степени участвует в высвобождении энергии в ткани в форме аденозинтрифофата, он выполняет множество других функций.
Ученые описывают PANX1 как обладающий широким набором функций и, в частности, ссылаются на его ключевую роль в высвобождении сигналов «найди меня» для удаления мертвых клеток. Результаты исследования показывают, что функции PANX1 разнообразны. Канальный белок связан с распространением кальциевых волн в регуляции сосудистого тонуса, а также участвует в мукоцилиарном очищении легких от мусора. Белок, по-видимому, играет роль в функции вкусовых рецепторов и, как было показано, действует как супрессор опухолей при раке мозга, известном как глиома.
Каналы PANX1, тем не менее, могут быть губительными – они способствуют гибели клеток и судорогам в ишемических или эпилептических состояниях и даже способствуют наибольшей восприимчивостью к ВИЧ-1. Учитывая темную сторону этого канального белка, неудивительно, что PANX1 может быть подозреваемым в необъяснимой чувствительности к MRSA после трансплантации печени. Ученые также обнаружили, что пациенты, реципиенты с низкой активностью гена PANX1, подвергаются более высокому риску развития инфекций MRSA.
Эксперименты с участием мышей с нокаутом PANX1 и IL-33 (выведенных в качестве моделей для исследований трансплантации печени) показали, что недостаток белка PANX1 в донорской печени задерживает высвобождение иммуностимулирующей молекулы интерлейкина-33 (IL-33). Это способствовало уязвимости для колонизации MRSA. Авторы исследования обнаружили, что снижение экспрессии PANX1 в печени привело к снижению высвобождения АТФ из гепатоцитов, что еще больше снизило активацию P2X2, АТФ-активирующего рецептора P2X.
Авторы другого исследования утверждают, что жировая болезнь печени распространена среди пациентов после трансплантации печени.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
