Митохондриальные заболевания нарушают механизмы выработки энергии в клетках и повышают восприимчивость человека к бактериальной инфекции, особенно в легких или дыхательных путях. Новое исследование, опубликованное в Disease Models & Механизмы (DMM), показывает, что инфицированию пневмонией, вызывающей бактерии Legionella, способствует повышенное количество сигнального белка, связанного с митохондриальным заболеванием.
Пациенты с митохондриальной болезнью проявляют широкий спектр симптомов, включая диабет, слепоту, глухоту, эпизоды, похожие на инсульт, эпилепсию, атаксию, мышечную слабость и заболевание почек. Нарушения обмена веществ, вызывающие эти эффекты, также вызывают сигнал стресса, призванный помочь организму преодолеть дефицит энергии. Стресс-сигнал вызывает производство большего количества митохондрий, энергетических «силовых установок» тела, в надежде, что большее количество митохондрий приведет к лучшему энергоснабжению. Исследователи теперь показывают, что сигнал стресса, связанный с митохондриальным заболеванием, способствует росту и размножению легочных бактерий Legionella.
Клетки с митохондриальными заболеваниями увеличивают выработку сигнального белка, называемого AMP-активированной протеинкиназой (AMPK), чтобы способствовать выработке большего количества митохондрий, производящих энергию. Инфекционные бактерии, такие как Legionella, нацелены на митохондрии и могут использовать их для удовлетворения своих собственных потребностей и требований к выживанию. Манипулируя уровнями AMPK, ученые смогли напрямую влиять на способность бактерий размножаться внутри одноклеточного организма Dictyostelium.
Поразительное сходство, которое существует между простыми организмами, такими как Dictyostelium, и людьми, позволяет ученым использовать их для понимания болезней человека. Dictyostelium – свободноживущая амеба, быстрые движения которой делают ее полезной для изучения подвижности и регуляции энергии, и в данном случае связи между регуляцией энергии и восприимчивостью к инфекции. Как и люди, Dictyostelium может быть инфицирован Legionella и быстро реагирует, производя множество белков, связанных с метаболизмом. Еще одно сходство между людьми и Dictyostelium заключается в том, что оба используют AMPK в качестве внутреннего датчика для координации синтеза энергии с потребностями в энергии. Однако, в отличие от людей, исследователи могут инфицировать Dictyostelium микробами, такими как Legionella, в контролируемой среде и определять влияние различных параметров на течение инфекции.
Дополнительная информация: Отчет под названием «Размножение Legionella pneumophila усиливается за счет хронической передачи сигналов AMPK в митохондриально пораженных клетках» был написан Лизой Франсьоне, Пейдж К. Смит, Сандра Л. Аккари, Пол Б. Бокко и Пол Фишер из La Trobe Univeristy в Австралии, Сальваторе Боззаро из Туринского университета в Италии и Филипп Э. Тейлор и Питер Л. Бук в Университете Дикина в Австралии. Исследование опубликовано в выпуске нового исследовательского журнала Disease Models за сентябрь / октябрь 2009 г & Механизмы (DMM), дмм.биологи.org / .
Источник: Компания биологов (новости: в сети)