Содержащиеся в микобактериях сахара связываются с иммунным рецептором дектином-1 на макрофагах хозяина, помогая бактериям выживать и повышая восприимчивость к инфекциям.
Успешное заражение часто зависит от способности патогена избегать обнаружения иммунными клетками хозяина с помощью скрытых механизмов. После того, как человек вдыхает микобактерию туберкулеза (МТБ) в свои легкие, фагоцитарные клетки, такие как макрофаги, поглощают ее. Хотя врожденные рецепторы распознавания образов (PRR) на макрофагах распознают бактерии и активируют внутриклеточные иммунные реакции, MTB может обойти эти защитные механизмы, чтобы выжить и способствовать развитию туберкулеза.
PRR-дектин-1 распознает β-глюкановые сахара на поверхности грибковых патогенов. Хотя дектин-1 наиболее известен своей ролью в обеспечении защитного противогрибкового иммунитета, накопленные данные также свидетельствуют о том, что он способствует иммунным реакциям против других патогенов, таких как микобактерии, хотя лежащие в его основе механизмы остаются не до конца понятыми.
Это побудило Шоту Торигоэ, бактериолога из Японского института здравоохранения, исследовать функцию дектина-1 в контексте МТБ-инфекций. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Science Immunology, Ториго и его коллеги обнаружили, что дефицит дектина-1 у мышей повышает их устойчивость к МТБ-инфекции. Кроме того, исследователи обнаружили, что α-глюканы микобактерий могут связываться с дектином-1; если микобактериям не хватало этого углевода, их выживаемость в макрофагах мышей и человека была ниже. Таким образом, эти результаты демонстрируют, что взаимодействие дектин-1–α-глюкан способствует внутриклеточному выживанию бактерий.
Исследователи впервые изучили функцию дектина-1 при МТБ-инфекции у мышей дикого типа и мышей с генетическим дефицитом дектина-1. Мыши с макрофагами, в которых отсутствовал дектин-1, демонстрировали повышенную устойчивость к МТБ-инфекции, сниженную воспалительную реакцию и жили дольше, чем их сородичи. Основываясь на этих результатах, исследователи предположили, что дектин-1 влияет на врожденные иммунные реакции во время инфекции.
Для дальнейшего изучения этого вопроса ученые провели эксперименты in vitro, в которых основное внимание уделялось макрофагам, играющим центральную роль в патогенезе туберкулеза. Когда макрофаги поглощали МТБ, более высокие уровни экспрессии дектина-1 ассоциировались с увеличением бактериальной нагрузки. Вместо того чтобы эффективно разрушаться в фагосомах, МТБ сохранялись. Исследователи обнаружили, что повышенная экспрессия дектина-1 нарушала созревание фагосом и подавляла антибактериальные пути аутофагии. Модулируя эти иммунные процессы, микобактерии смогли повысить свою внутриклеточную выживаемость.
Учитывая, что микобактерии не экспрессируют β-глюканы, исследователи попытались идентифицировать микобактериальный лиганд, распознаваемый дектином-1. Проведя серию экспериментов по очистке и определению характеристик, они обнаружили, что дектин-1 как у мышей, так и у человека связывается с α-глюканом. Дальнейшие эксперименты показали, что микобактерии, у которых отсутствует α-глюкан, значительно снижают выживаемость как в мышиных, так и в человеческих макрофагах.
Хотя дектин-1 традиционно ассоциируется с защитными иммунными реакциями против грибковых инфекций, эти результаты показывают, что его присутствие может способствовать выживанию микобактерий. Это исследование раскрывает один из механизмов выживания MTB и способствует пониманию взаимодействия хозяина и патогена при туберкулезной инфекции. Хотя необходимы дополнительные исследования, полученные данные могут послужить основой для будущих терапевтических стратегий, нацеленных на этот механизм.
