At undersøge, hvordan krydstale mellem organeller begrænser væksten af ​​bakterier inde i makrofager

Bakterier, der findes i makrofager, står over for et unikt sæt udfordringer, herunder begrænset adgang til næringsstoffer, eksponering for antimikrobielle peptider og interaktioner med reaktive oxygenarter. Derudover skal bakterier konkurrere med værtscellens egne stofskifteprocesser og forsvarsmekanismer. En måde, hvorpå bakterier kan klare disse udfordringer, er gennem krydstale mellem forskellige organeller. For eksempel kan bakterier modulere aktiviteten af ​​mitokondrier, endoplasmatisk retikulum og lysosomer for at fremme deres egen overlevelse og vækst.

Mitokondrier

Mitokondrier er afgørende for energiproduktion i eukaryote celler. Bakterier kan manipulere mitokondriel funktion til deres egen fordel ved at producere toksiner, der er målrettet mod mitokondrielle proteiner eller ved at ændre mitokondriemembranpotentialet. Afbrydelse af mitokondriefunktionen kan føre til celledød, hvilket kan gavne bakterier ved at frigive næringsstoffer, som de kan bruge til vækst. Derudover kan bakterier inducere produktionen af ​​reaktive oxygenarter af mitokondrier, som kan beskadige værtscelleproteiner og DNA og give en selektiv fordel for bakterier, der er resistente over for oxidativt stress.

Endoplasmatisk retikulum

Det endoplasmatiske retikulum (ER) er ansvarlig for proteinsyntese, lipidmetabolisme og calciumlagring. Bakterier kan forstyrre ER-funktionen ved at producere toksiner, der er målrettet mod ER-proteiner eller ved at ændre ER-calciumbalancen. Afbrydelse af ER-funktionen kan føre til celledød, såvel som akkumulering af udfoldede proteiner, som kan udløse et immunrespons, der kan målrette både værtscellen og bakterierne.

Lysosomer

Lysosomer er organeller, der indeholder fordøjelsesenzymer, der nedbryder affaldsstoffer og fremmedlegemer. Bakterier kan undgå at blive dræbt af lysosomale enzymer ved at producere virulensfaktorer, der hæmmer lysosomal fusion eller nedbrydning. Derudover kan bakterier udnytte lysosomer ved at bruge dem som en kilde til næringsstoffer eller ved at manipulere deres aktivitet for at fremme deres egen overlevelse.

Krydstalen mellem organeller, der induceres af bakterier, kan have en dybtgående indflydelse på væksten og overlevelsen af ​​bakterier i makrofager. Ved at forstå de mekanismer, hvorved bakterier manipulerer organelfunktionen, kan vi få indsigt i nye strategier til at kontrollere bakterielle infektioner.

Konklusion

Krydstale mellem organeller er en nøglemekanisme, hvorved bakterier kan klare udfordringerne ved at leve inde i makrofager. Bakterier kan bruge organeller som næringsstofkilder, som mål for deres virulensfaktorer og som platforme til at fremme deres egen overlevelse og vækst. Ved at forstå det molekylære grundlag for organelkrydstale kan vi få indsigt i nye strategier til at kontrollere bakterielle infektioner og beskytte værtsceller mod skader.