Ричард Галло (Richard Gallo), профессор и заведующий кафедрой дерматологии Калифорнийского университета в Сан-Диего, обнаружил ранее неизвестную роль кожных жировых клеток, известных как адипоциты. Они производят антимикробные пептиды, которые помогают избавиться от бактерий и других болезнетворных микроорганизмов.
«Считалось, что когда кожа повреждена, белые кровяные клетки, как нейтрофилы и макрофаги, защищают нас от получения сепсиса», — сказал Галло, автор исследователь. «Но это занимает время, мы узнали, что жировые клетки также отвечают за нашу защиту. Не было известно, что адипоциты могут производить противомикробные препараты, не говоря уже о том, что они делают то же, что и нейтрофилы».
Защита человеческого организма от микробной инфекции является сложной, многоуровневой и включает в себя многочисленные типы клеток: нейтрофилы и моноциты — специализированные клетки, которые в буквальном смысле пожирают патогены. Но прежде чем лейкоциты прибудут на место, организму требуется немедленное реагирование для борьбы с микробами. Эту работу, как правило, осуществляют эпителиальные клетки, тучные клетки и лейкоциты, находящиеся в зоне инфекции.
Золотистый стафилококк является основной причиной инфекции кожи и мягких тканей в организме человека. Появление устойчивых к антибиотикам форм золотистого стафилококка является серьезной проблемой во всем мире. Галло наблюдал за золотистым стафилококком в жировом слое кожи и понял, что подкожный жир играет важную роль в предотвращении инфекции кожи.
Линг Чжанг (Ling Zhang) заразил мышей золотистым стафилококком и через несколько часов обнаружил значительное увеличение числа и размеров жировых клеток в месте инфекции. Более того, увеличился уровень противомикробного пептида, который называется кателицидин антимикробного пептида. Он непосредственно убивает инвазивные бактерии, вирусы, грибки и другие болезнетворные микроорганизмы.
«Антимикробный пептид является естественной первой защитой против инфекции. Он является эволюционно древним и используется всеми живыми организмами, чтобы защитить себя», — утверждает Галло. «Тем не менее, у человека он становится обоюдоострым мечом. Если его слишком мало, люди испытывают частые инфекции. Лучшим примером является диффузный нейродермит. Но если его слишком много это также плохо, опыт показывает, что избыток антимикробного пептида может вызвать аутоиммунные и другие воспалительные заболевания, такие как волчанка, псориаз и розацеа».
Ученые подтвердили свои выводы на основе анализа инфекции золотистого стафилококка у мышей, которые не в состоянии производить адипоциты или чьи жировые клетки не вырабатывают достаточно антимикробных пептидов. Во всех случаях они обнаружили, что мыши страдали более частыми и серьезными инфекциями.
Дальнейшие тесты подтвердили, что адипоциты у человека также производят кателицидин, предполагая, что иммунный ответ является одинаковым у грызунов и у человека. Интересно, что у пациентов, страдающих ожирением, наблюдалось больше адипоцитов в крови, чем у людей с нормальным весом.
«Неправильное производство антимикробных пептидов в адипоцитах приведет к большей восприимчивости к инфекции, но слишком мало кателицидина может вызвать нездоровую воспалительную реакцию. Главное, что мы теперь знаем, это часть иммунной головоломки. Это открывает новые фантастические возможности для исследования. Например, в настоящее время препараты, предназначенные для больных сахарным диабетом, могут быть полезными и для других людей, которые нуждаются, чтобы повысить этот аспект иммунитета. И, наоборот, эти результаты могут помочь ученым понять болезни, связанные с ожирением и разработать новые стратегии лечения».
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Zhang, Ling-juan; Guerrero-Juarez, Christian F.; Hata, Tissa; Bapat, Sagar P.; Ramos, Raul et al. (2015) Dermal adipocytes protect against invasive Staphylococcus aureus skin infection // Science — vol. 347 (6217) — p. 67-71
