Исследователи обнаружили бактерии, невидимые для иммунной системы человека

В самой большой и глубокой морской охраняемой зоне в мире команда океанологов заглянула на глубину более 3000 метров под поверхность, чтобы найти новые типы микроорганизмов, с которыми люди никогда раньше не сталкивались. Эти микроорганизмы — типы бактерий — помогут понять, как иммунная система реагирует на совершенно чужеродных захватчиков. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Immunology.

Актуальность вопроса

Обычно считается, что наша врожденная иммунная система может обнаружить любой микроорганизм — или бактерию — с которыми мы сталкиваемся, в том числе из среды, которой мы никогда не подвергались, например, в глубоком море. Но никто никогда по-настоящему не проверял универсальность иммунитета.

Результаты исследования показали, что существуют бактерии, которые настолько чуждые человеку, что наши иммунные клетки не могут обнаружить их существование, отвергая давнюю веру в универсальный иммунитет или в то, что наши клетки могут распознавать любые бактерии, с которыми они взаимодействуют. Как показало исследование, некоторые бактерии определяются исключительно в их местной среде обитания или окружения. 

«Наша команда обнаружила и культивировала новые микроорганизмы, которые полностью невосприимчивы к иммунной системе человека», — говорит Рэнди Ротьян (Randi Rotjan), имея в виду, что бактерии не вызвали никакой реакции со стороны иммунной системы.

Как это исследование меняет наше понимание иммунитета?

Новые бактерии из морских глубин, которые собрали и протестировали ученые, никогда не имели бы естественной возможности взаимодействовать с людьми, поскольку они живут на глубине тысяч метров под поверхностью. 

Что произойдет, когда организмы из этих различных экосистем будут взаимодействовать?

У исследователей имеются доказательства, что иммунная система млекопитающих обладает способностью обнаруживать бактерии из нашей родной среды обитания, а не из среды обитания, которая является чужеродной, как глубокий океан. Неспособность иммунных рецепторов обнаружить большинство бактерий из другой экосистемы предполагает, что стратегии распознавания могут быть определены локально, а не глобально.

Твердые кораллы в глубоком море являются мультипликаторами биоразнообразия, вмещающими разнообразие морских звезд, криноидов, ежей и других таксонов вдоль вертикальных скал древнего вулкана в экваториальных водах Тихого океана охраняемой зоны островов Феникс. 

Все бактериальные клетки имеют внешнее покрытие. Липополисахарид, или ЛПС, является самым внешним слоем бактериальной мембраны. Именно этот внешний слой позволяет другим организмам распознать его. ЛПС — рецепторы клеток человека, мышей и подковообразного краба не смогли обнаружить 80% исследованных глубоководных бактерий. Теперь существует необходимость узнать больше о взаимодействии хозяина и бактерии в каждой экосистеме. 

Практическая значимость работы

Научная работа открывает потенциал для новых биологических инструментов и методов терапии. Например, использование “молчащих” бактерий в качестве способа доставки лекарственных средств или иммунотерапии. Механистическое понимание иммунной системы в сочетании с глубоким пониманием глубоководной жизни открывает новые научные возможности для одновременной помощи здоровью человека, а также дает важное обоснование для усиления защиты океана. 

Каково это — работать в плавучей лаборатории?

Это совершенно и полностью захватывающий опыт, в очень отдаленной части мира. На корабле было около 40 человек, и все они работали над единственной целью — изучить кораллы и собирать образцы. Бактерии собираются из глубин моря с помощью привязанного робота размером с внедорожник под названием SuBastian, управляемого с поверхности. Робот собирал кораллы, собирал осадок и всасывал воду, которая затем анализировалась в лабораториях в Массачусетсе.

Одним из важных аспектов этого исследования является то, что оно представляет собой совместную работу с правительством Кирибати. Глубокое море охраняемой зоны островов Феникс до сих пор было практически не изучено. Эти новые бактерии могут быть или не быть уникальными для охраняемой территории островов Феникс. Подобные исследования помогают продемонстрировать ценность морских организмов в охраняемых районах. Хотя большая часть глубин моря неизвестна и невидима, ясно, что она обладает преобразующим потенциалом как для океана, так и для людей.

Заключение

Разнообразие микробной жизни и химических структур в глубоком море совершенно не изучены. Теперь, когда есть новый способ понимания взаимодействия ЛПС с клетками человека, можно использовать его, чтобы лучше понять иммунную систему млекопитающих: например, исследовать происхождение иммунного ответа, выявить нюансы в сигнальных путях распознавания бактерий и увеличить потенциал иммунотерапии.

Авторы другого исследования утверждают, что морские губки помогут уничтожить многие виды рака.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Добавьте «Medical Insider» в любимые источники Яндекс Новости


Поделиться с друзьями

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-ПетербургE-mail для связи - info@medicalinsider.ru

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )