Nasze komórki odpornościowe nie tylko zabijają bakterie. Wykorzystują je też jako pożywienie
Naukowcy odkryli, że gdy makrofagi zjadają bakterie, traktują je jak pożywienie. Jednocześnie dowiedzieli się więcej o tym, jak te komórki układu odpornościowego regulują reakcję zapalną.
Spis treści:
Komórki odpornościowe, które zjadają bakterie w organizmie, nie traktują ich jak odpady, jak kiedyś sądzono. Mikroby są wykorzystywane jako kluczowe składniki odżywcze. Dzięki nim nasze komórki wytwarzają białka i energię. Takie wnioski płyną z badań naukowców z University of Colorado Anschutz Medical Campus.
Jak działają makrofagi
Kluczową rolę odgrywają tu makrofagi, zwane też inaczej monocytami, jeśli znajdują się we krwi. Te komórki pojawiają się m.in. w serialu „Było sobie życie”. Wyglądają w nim jak maszyny poruszające się na kółkach – swoiste śmieciarki, które pochłaniają martwe mikroby.
Jak to wygląda w rzeczywistości? Po rozpoznaniu wroga przez układ odpornościowy do akcji ruszają właśnie makrofagi. Potrafią podpełznąć na przykład do bakterii i wchłonąć ją do swego wnętrza, a następnie zniszczyć. Taki proces nazywamy fagocytozą. Makrofagi usuwają w ten sposób także wirusy, komórki nowotworowe czy ciała obce, takie jak np. pył dostający się do płuc.
Makrofagi żywią się bakteriami
Przez długi czas uważano, że makrofagi faktycznie traktują to, co pochłaniają jak śmieci. Resztki bakterii miały przechowywać w wyspecjalizowanych pęcherzykach. Teraz wiemy, że jest inaczej. Bakterie ulegają strawieniu.
– Jesteśmy tym, co jemy. To, co jemy, zmienia skład naszego organizmu. Gdy komórki odpornościowe zjadają bakterie, dzieje się z nimi to samo – powiedział współautor badania Angelo D’Alessandro, profesor biochemii i genetyki molekularnej. Wyniki zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature”.
Jak powstaje stan zapalny
Naukowcy odkryli również, że gdy makrofagi zjadają żywe bakterie, wyzwala to reakcję zapalną. Ale gdy pochłaniają martwe bakterie, nie dochodzi do tego.
– Kiedy komórki fagocytarne zjadają martwe bakterie, niektóre z małych cząsteczek, które pochłaniają, sygnalizują im, aby nie wywoływały stanu zapalnego, że wszystko będzie dobrze – powiedział prof. D’Alessandro. – Ale kiedy zjadają żywe bakterie, ten sygnał nie istnieje. To może wywołać przewlekły stan zapalny, który jest przyczyną wielu chorób.
Przewlekły stan zapalny może powodować mnóstwo problemów: od długiego COVID-u po półpasiec. Zwiększa ryzyko rozwoju chorób takich jak nowotwory, cukrzyca i miażdżyca oraz powoduje uczucie przemęczenia. Medycyna wciąż nie dysponuje skutecznym sposobem zwalczania przewlekłych zapaleń.
Naukowcy dogłębnie zbadali działanie makrofagów, aby lepiej zrozumieć „przełączniki”, które włączają i wyłączają stan zapalny. Odkryli kluczowy kompleks białkowy o nazwie mTORC1, który reguluje sposób, w jaki makrofagi wykorzystują składniki odżywcze z bakterii. Odkryli również, że martwe bakterie zawierają cząsteczkę znaną jako cAMP, która może informować komórki odpornościowe, że bakterie są martwe.
– W ciągu następnych 10 lat będziemy mieli do czynienia z coraz większą liczbą szczepów bakterii opornych na antybiotyki. Zrozumienie, jak regulowany jest stan zapalny, pomoże nam wyeliminować lub wzmocnić tę reakcję, w zależności od okoliczności – powiedział prof. D’Alessandro.
Źródło: Nature
