Ученые EPFL обнаружили новый рецептор в иммунной системе плодовой мушки, который обнаруживает бактериальные инфекции. Открытие открывает ключи к разгадке наших собственных иммунных реакций.
Наша иммунная система имеет две фазы: врожденную и адаптивную. Первая фаза, врожденная, относится к непосредственным защитным механизмам, таким как кожа, химические вещества крови и определенные типы иммунных клеток, которые постоянно борются с чужеродными организмами, чтобы они не заразили нас. Существует большой интерес к пониманию врожденного иммунитета, и большая часть этих исследований проводится с использованием мух дрозофилы, типа плодовых мух, широко используемых в биологических и генетических исследованиях. Ученые EPFL определили новый рецептор, который мухи дрозофилы используют для борьбы с инфекциями, добавив недостающий элемент к головоломке. Работа опубликована в Immunity.
Исследование, проведенное Игорем Яценко в лаборатории Бруно Леметра в EPFL, показало, что иммунные клетки мух дрозофилы секретируют рецептор распознавания образов, чтобы обнаруживать чужеродные патогены и настраивать иммунную систему мух против них. Рецептор принадлежит к более широкому классу рецепторов, которые регулируют врожденный иммунный ответ дрозофилы, и все вместе называются "белки распознавания пептидогликана" или сокращенно PGRP. Наряду с насекомыми, PGRP существуют также у млекопитающих.
PGRP специализируются на поглощении сложной молекулы сахар-белок, называемой пептидогликаном, которая в изобилии обнаруживается на так называемой бактериальной стенке. Когда они обнаруживают пептидогликаны, PGRP посылают сигналы, которые активируют различные защитные механизмы врожденной иммунной системы для борьбы с потенциально опасными бактериями. Однако некоторые PGRP действуют как бактерицидные средства, напрямую нападая на бактерии.
Используя ряд методов генетической и молекулярной биологии, исследователи EPFL, работая с коллегами из CNRS и Японского национального института генетики, смогли идентифицировать новый PGRP как неотъемлемую часть врожденного иммунитета дрозофилы. Этот конкретный белок секретируется клетками мух для поиска угроз в их ближайшем окружении.
Как только он связывает его, PGRP перемещает пептидогликан на клеточную поверхность иммунных органов, где он взаимодействует с другим рецептором распознавания. Затем весь комплекс активирует каскад, известный как "иммунодефицит" путь. Это сложный молекулярный каскад, который производит различные антимикробные белки, атакующие вторгшиеся бактерии. Авторы этого исследования предполагают, что существование этого секретируемого рецептора распознавания увеличивает чувствительность иммунной системы мух к бактериальной инфекции.
Исследование добавляет еще один фрагмент к загадке врожденного иммунитета дрозофилы и дает дополнительные подсказки о нашем собственном иммунитете. Фактически, авторы проводят параллель между секретируемым PGRP-SD и хорошо известным белком CD14, который является белком распознавания паттернов врожденной иммунной системы млекопитающих и участвует в ряде аллергических и иммунных состояний.