Микробиологи открыли новейшую иммунную систему

Микробиолог Джереми Барр (Jeremy Barr) из института Сан-Диего (San Diego State University) и его команда изучили полезные характеристики неких вирусов.

Одним из важных защитных барьеров нашего организма является слизь. Она покрывает хрупкие ткани, которым повсевременно приходится контактировать с наружной средой: лёгкие, ротовая полость, нос, веки, пищеварительный тракт.

«Слизь - чрезвычайно увлекательная сложносоставная субстанция», - говорит Барр в пресс-релизе института. Собственной гелеобразной смесью она должна особенному веществу, которое именуется муцин. Молекулы муцина представляют собой микроскопические ёршики, состоящие из белковой базы, покрытой нитями из сахаров. Меж молекулами муцина в слизи находится консистенция из питательных веществ и химикатов, которые держат бактерии на неком расстоянии. Почти все бактерии живут рядом с поверхностями, покрытыми таковыми соединениями.

Слизь также является «домом» для бактериофагов − вирусов, уничтожающих бактерии. Они чрезвычайно обширно всераспространены. Барр и его коллеги увидели, что в слизи их содержится намного больше, чем в соседствующих тканях, не содержащих молекул муцина. Например, в слюне, покрывающей дёсны, содержится около 5 фагов на одну бактериальную клеточку, тогда как эта пропорция на поверхности самих дёсен была 40 к 1. «Мы задались вопросцем: какую функцию выполняют эти вирусы? Защищают ли они организм?» - ведает Барр.

Чтоб ответить на этот вопросец, исследователи вырастили ткань людского лёгкого в лаборатории. Лёгкие являются одной их тканей организма, защищённой слизью. Когда ткань заразили пищеварительной палочкой (Escherichia coli), учёные увидели, что приблизительно половина клеток в каждой культуре погибло. Это означает, что слизь не воспринимала роли в спасении живой ткани. Но как в ткань добавили бактериофаги, её сопротивляемость к болезнетворным свойствам пищеварительной палочки резко подпрыгнула, и в живых осталось намного больше клеток.

«Эксперимент показал, что фаги убивают небезопасные бактерии. Но мы пока не знаем, как они поступают в случае с полезными микробами, различают ли они их от вредных. Может быть, всё зависит от типа бактериофага, который мы вводим», - говорит Барр.

Проведя ещё ряд тестов, исследователи узрели, что бактериофаги покрыты слоем молекул, которые захватывают сладкие соединения в муцине. Таковым образом, они прикрепляются к слизистым оболочкам, где и получают полный доступ к микробам, докладывают учёные в статье, размещенной в журнальчике PNAS.

Слизистые оболочки есть практически у всех представителей королевства животных. А у неких живых организмов - например, рыб, червяков либо коралловых полипов - практически все ткани покрыты сиим защитным соединением. Бактериофаги в их слизи также чрезвычайно обширно всераспространены: во всех образцах, которые тестировали учёные, их было чрезвычайно много.

«Это целая новенькая иммунная система, которая по-своему защищает организм от болезнетворных микробов. Фаги уживаются на всех поверхностях, покрытых слизью. Это один из первых в биологии примеров симбиоза вирусов и организмов животных», - пишет Барр в пресс-релизе института.

В процессе тестов исследователи сами выбирали виды фагов и микробов, чтоб спровоцировать взаимодействие. Но в настоящей жизни организм, вероятнее всего, отбирает особых фагов, чтоб контролировать надлежащие им виды микробов, распространяя то либо другое слизистое соединение по ткани организма, которую необходимо защитить.

На последующем шаге исследования учёные планируют найти, как симбиоз вирусов и организма поможет биться с различными видами микробов в естественных критериях.

Майкл МакГакин (Michael McGuckin) из австралийского центра Mater Research, который не воспринимал роли в исследовании, считает, что приобретенные познания посодействуют в разработке новейших способов борьбы с воспалительными болезнями кишечного тракта, в число которых заходит заболевание Крона и язвенный колит.

При таковых заболеваниях экосистема кишечного тракта, состоящая их множества типов микробов, нарушается, и некие виды начинают доминировать. Чтоб уравновесить популяцию микробов, можно применять особые виды вирусов бактериофагов. Так как в организме людей, страдающих от таковых болезней, также нарушается структура слизистой оболочки, основного вместилища фагов, становится ясно, как конкретно соединены симптомы.

В дальнейшем можно будет создавать бактериофаги, совместимые с теми либо другими слизистыми поверхностями, для борьбы с микробными болезнями либо поддержания хорошей пропорции микробов в организме. Но ранее ещё далековато. «Так либо по другому, это исследование принудило нас заного посмотреть на вирусы. Скоро мы сумеет создать новейшие способы борьбы с болезнетворными микробами на базе наших познаний о бактериофагах», - заключает Барр.





Украинец в первый раз за годы независимости открыл комету

Ученые узнали, как азиатские божьи коровки сразили Европу