Fjenden indeni:Hvordan patogener spredes uigenkendt i kroppen

Nogle patogener gemmer sig inde i menneskelige celler for at forbedre deres overlevelse. Forskere ved universitetet i Basel har afsløret en unik taktik, som visse bakterier bruger til at sprede sig i kroppen uden at blive opdaget af immunsystemet. I deres undersøgelse afslører de den afgørende rolle, som en bakteriel nanomaskine spiller i denne infektionsproces.

Indersiden af ​​en celle giver et gemmested for forskellige patogener. Ved at opholde sig i cellen kan bakterierne undgå immunresponset og sprede sig i kroppen. Blandt disse angribere er Burkholderia-bakterier, herunder arten B. pseudomallei. Dette patogen er kendt for at forårsage melioidose, en alvorlig infektionssygdom, der er udbredt i tropiske områder. På grund af den høje dødelighed og patogenets resistens over for mange antibiotika betragtes B. pseudomallei som et potentielt biotrusselsmiddel.

I den mindre skadelige slægtning B. thailandensis har holdet ledet af professor Marek Basler ved Biozentrum, University of Basel, afsløret en snedig taktik, patogenet bruger til at sprede sig i vævet. "Bakterierne er udstyret med en spydpistol i nanostørrelse, det såkaldte type VI-sekretionssystem, forkortet T6SS," siger Basler.

"Burkholderia bruger denne T6SS til at flytte fra en celle til en anden uden at blive genkendt af immunsystemet." Resultaterne, for nylig offentliggjort i tidsskriftet Cell Host &Microbe , ændre det nuværende syn på T6SS's rolle i Burkholderia-infektioner.

Fra tidligere undersøgelser er det allerede kendt, at disse intracellulære patogener er afhængige af en usædvanlig spredningsstrategi:Efter at de er kommet ind i cellen, gør de brug af cellulære komponenter, såsom actin, til at flytte til cellemembranen og danne fremspring ind i nabocellen. Ved at bruge deres T6SS-speargun kan bakterierne også smelte de to celler sammen, så de kan sprede sig.

Unik strategi til at sprede uopdaget

Ved at undersøge T6SS's rolle mere detaljeret har forskerne opdaget en hidtil ukendt og unik flugtstrategi for disse bakterier. "Vi var overraskede over at se, at Burkholderia ikke kun kan spredes ved at inducere cellefusion, men også ved direkte at flytte fra celle til celle," forklarer førsteforfatter Dr. Miro Plum.

Frigørelsen af ​​fremspringet fra cellemembranen resulterer i dannelsen af ​​en vakuole i nabocellen. Patogenet inde i denne vakuole bryder derefter fri ved at bruge dets T6SS til at forstyrre den omgivende cellemembran.

Overraskende nok gør spredning på denne måde også bakterier i stand til at inficere nye celler uden at alarmere immunsystemet. "Normalt fornemmer inficerede celler angribere ved at detektere beskadigede cellemembraner, initierer immunresponser for at eliminere patogenet," understreger Plum. "Men celler undlader at opdage T6SS-forstyrrede membraner." Så patogenet forbliver uopdaget og kan inficere nye celler.

Udforskning af intracellulære patogeners overlevelsestaktik

Udstyret med T6SS nanomaskinen kan Burkholderia-bakterier forfølge en dobbelt strategi:cellefusion og direkte flytning fra en celle til en anden.

"Vores resultater fremmer forståelsen af ​​infektioner forårsaget af Burkholderia, især dets strategier for spredning og immununddragelse," konkluderer Basler. Forskerne ønsker nu at udforske de mekanismer, der specifikt udløser T6SS-samlingen i bakterier inde i fremspringene for at få dybere indsigt i overlevelsestaktikken for dette intracellulære patogen.

Flere oplysninger: Miro Thorsten Wilhelm Plum et al., Burkholderia thailandensis bruger et type VI sekretionssystem til at lysere fremspring uden at udløse værtscelleresponser, Cell Host &Microbe (2024). DOI:10.1016/j.chom.2024.03.013

Journaloplysninger: Cellevært og mikrobe

Leveret af University of Basel