Hvordan patogener kan slå mitokondrielle forsvarsmekanismer fra

Mitokondrier er kendt som energileverandører til vores celler, men de spiller også en vigtig rolle i forsvaret mod patogener. De kan igangsætte immunresponser og fratage patogener de næringsstoffer, de har brug for for at vokse. Et forskerhold ledet af Lena Pernas fra Max Planck Institute for Biology of Aging i Köln, Tyskland, har nu vist, at patogener kan slå mitokondrielle forsvarsmekanismer fra ved at kapre en normal cellulær reaktion på stress.

For at overleve skal patogener tilegne sig næringsstoffer fra deres værts- og modværtsforsvar. Et sådant forsvar kommer fra værtsmitokondrier, som kan fratage dem de næringsstoffer, de har brug for, og dermed begrænse deres vækst. "Vi ville vide, hvordan mitokondriel adfærd ellers ændrer sig, når mitokondrier og patogener mødes i celler. Fordi den ydre membran af disse organeller er det første kontaktpunkt med patogenerne, så vi nærmere på det," forklarer Lena Pernas, forskningsgruppe leder ved Max Planck Institute for Biology of Ageing.

Mitokondrier fældede deres 'hud'

Forskerne inficerede celler med den menneskelige parasitt Toxoplasma gondii og observerede live under mikroskop, hvad der sker med mitokondriers ydre rum. "Vi så, at mitokondrier i kontakt med parasitten begyndte at kaste store strukturer fra deres ydre membran. Dette var så gådefuldt for os. Hvorfor ville mitokondrier kaste det, der i det væsentlige er porten mellem dem og resten af ​​cellen?" siger Xianhe Li, førsteforfatter af undersøgelsen.

Fjendtlig overtagelse

Men hvordan får parasitten mitokondrierne til at gøre det? Forskerholdet var i stand til at vise, at patogenet har et protein, der funktionelt efterligner et værtsmitokondrieprotein. Det binder sig til en receptor på den ydre membran af mitokondrierne, for at få adgang til det maskineri, der sikrer, at proteiner transporteres inde i mitokondrierne. "Ved at gøre det kaprer parasitten en normal værtsreaktion på mitokondriel stress, der i forbindelse med infektion effektivt afvæbner mitokondrierne," sagde Pernas. "Andre forskere har vist, at et SARS-CoV-2-virusprotein også binder til denne transportreceptor. Dette tyder på, at receptoren spiller en vigtig rolle i vært-patogen-interaktionen. Men yderligere undersøgelse er nødvendig for bedre at forstå dens rolle under forskellige infektioner. "

Forskningen blev offentliggjort i Science .