Бактериальные инфекции могут привести к образованию абсцессов, которые представляют собой участки сильного некроза и состоят из миллионов бактерий, окруженных воспалительными иммунными клетками.
Бактерии размножаются внутри абсцессов, вызывая еще большее воспаление и дальнейшее повреждение окружающих тканей. В тяжелых случаях эти иммунные реакции распространяются по всему организму, приводя к опасному для жизни отказу органов, или сепсису. Но как образуются эти абсцессы и что можно сделать для их предотвращения, ранее было не очень понятно. Используя доклинические модели, исследователи из больницы Brigham and Women's Hospital выявили ключевой механизм, который может быть причиной образования абсцессов в печени: процесс, известный как обратная транскрипция, в ходе которого ДНК синтезируется из РНК. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
У мышей внутривенная инокуляция кишечной палочки может привести к образованию макроскопических абсцессов в печени. Восприимчивость к абсцессам печени у разных штаммов мышей сильно варьирует, но факторы, определяющие эту вариативность, неизвестны. В данном исследовании авторы профилировали печеночные транскриптомы у мышей с разной восприимчивостью к образованию абсцессов печени и обнаружили, что транскрипты эндогенных ретровирусов (ERV) активно индуцируются в печени при инфекции E. coli, а экспрессия ERV положительно коррелирует с частотой образования абсцессов.
Авторы предположили, что кодируемая ERV обратная транскриптаза может генерировать цитоплазматическую ДНК и усиливать воспалительную реакцию, и проверили, влияют ли нуклеозидные/нуклеотидные ингибиторы обратной транскриптазы (NRTI) - антиретровирусные препараты, которые также используются для лечения ВИЧ-инфекции, на формирование абсцессов. Поразительно, но однократное введение дозы NRTI сразу после инокуляции E. coli предотвращало образование абсцессов, что приводило к одновременному снижению бактериального бремени в 100 000 раз. Ученые приводят доказательства того, что NRTI препятствуют образованию абсцессов, предотвращая некроз тканей, который способствует репликации бактерий.
"В совокупности наши результаты свидетельствуют о том, что эндогенные обратные транскриптазы стимулируют воспалительную реакцию во время бактериальной инфекции кровотока и способствуют формированию абсцессов", - сообщил соавтор исследования Мэтью Уолдор. "У мышей восприимчивость к абсцессам варьирует в зависимости от пола и тканей, поэтому необходима дальнейшая работа, чтобы понять, как антиретровирусные препараты могут предотвратить такие осложнения, как бактериальный сепсис, у разных людей. Но наше исследование многообещающее и указывает на новый подход к лечению и профилактике пагубных последствий сепсиса", - добавил он.
