Макрофаги специализируются на фагоцитозе - клеточном процессе, который уничтожает внеклеточные частицы, включая микроорганизмы, путем интернализации и деградации.
Несмотря на критическую роль фагоцитоза при бактериальной инфекции, судьба фагоцитированного микробного груза и его влияние на клетку-хозяина изучены недостаточно. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Университета Бордо (Франция) показали, что поглощенные бактерии представляют собой альтернативный источник питательных веществ, который изменяет иммунометаболические реакции хозяина. Иммунные клетки, поедающие бактерии, не прячут их в специализированные отсеки, как считалось раньше, а превращают в важнейшие питательные вещества, которые строят белки, создают энергию и поддерживают жизнь клеток, говорится в статье.
«Мы - это то, что мы едим», - говорит соавтор исследования Анджело Д'Алессандро. «То, что мы едим меняет наш состав и когда иммунные клетки поедают бактерии, с ними происходит то же самое». Исследователи также обнаружили, что когда макрофаги, потребляют живые бактерии, это вызывает реакцию воспаления. Но когда они поглощают мертвые бактерии, этого не происходит. «Когда фагоцитирующие клетки поглощают мертвые бактерии, некоторые из молекул, которые они перерабатывают, говорят им, что не нужно вызывать воспаление, что все будет хорошо», - говорит Д'Алессандро. «Но когда они питаются живыми бактериями этот сигнал отсутствует и они могут вызвать воспаление, которое является причиной многих заболеваний».
Ученые углубились в работу этих иммунных клеток, чтобы лучше понять «переключатели», которые включают и выключают воспаление. Они обнаружили, что ключевой белковый комплекс под названием mTORC1 регулирует, как макрофаги используют питательные вещества из бактерий, которые они потребляют. Они также выяснили, что погибшие бактерии содержат молекулу, известную как cAMP, которая может сообщать иммунным клеткам, что бактерии мертвы, чтобы они могли регулировать свой метаболизм и лучше контролировать воспаление. Погибшие бактерии сильно стимулируют метаболическую рециркуляцию и поддерживают выживание макрофагов, но вызывают снижение выработки реактивных видов кислорода и уменьшение секреции интерлейкина-1β по сравнению с жизнеспособными бактериями.
Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на судьбу поглощенных микроорганизмов и выявить связанный с жизнеспособностью микроорганизмов метаболит, который запускает метаболические и иммунные реакции хозяина. Выводы авторов открывают перспективы для формирования иммунометаболических вмешательств при различных патологиях, связанных с иммунитетом.
