Легионелла внутри организма

Эволюция имунной системы

Возбудительница «болезни легионеров» для размножения внутри организма выбирает, казалось бы, самое неподходящее место - фагоциты или «пожирающие клетки», задача которых как раз поедать бактерии. Оказывается, легионелла разрушает внутриклеточные «дорожки», по которым движутся пищеварительные пузырьки фагоцитов, и добраться до неё они оказываются не в состоянии.

В определенном смысле все живые организмы (в том числе и организм человека) - ужасные собственники, старающиеся любой ценой «защититься» от чужого биологического материала с помощью иммунной системы. Зачатки такого подхода появились еще у самых простейших организмов - тогда бактерии целенаправленно синтезировали ферменты для защиты от вирусов. На следующем этапе эволюции подобные механизмы обладали более широким спектром действия, уничтожая уже без разбору и вирусы, и бактерии.

Постепенно иммунитет совершенствовался: появились отдельные специализированные клетки, сложные сигнальные каскады, разнообразные способы уничтожения потенциальных «врагов» и даже эффект памяти. В организме человека есть уже вполне сформированная и готовая к действию имунная система. Но даже химическая и фармацевтическая промышленность не смогла окончательно искоренить микроскопическую угрозу: за прошедшие миллионы лет эволюция бактерий тоже не стояла на месте, и они научились укрываться от защитных реакций организма-хозяина самым разнообразным образом.

Почему имунная система бессильна перед легионеллой

Например, Legionella pneumophila (возбудительница легионеллеза) позволяет клеткам-фагоцитам съесть себя целиком, после чего начинает размножаться прямо внутри клеток иммунной системы. Крэг Рой и его коллеги из Медицинской школы Йельского университета выяснили, как именно этим бактериям удаётся обмануть наш иммунитет.

Фагоцитоз представляет собой важную особенность клеточного звена врождённого иммунитета, которую осуществляют клетки, называемые фагоцитами, они «заглатывают» чужеродные микроорганизмы.

Так вот этот самый фагоцитоз, за который Илья Ильич Мечников вместе с Паулем Эрлихом получил Нобелевскую премию сто лет назад, не требует нескольких стадий распознавания, активации и прочей продолжительной подготовки. Клетки-фагоциты определяют бактерию по характерным молекулам, входящим в состав стенки последней. После чего они целиком поглощают бактерию. Последняя оказывается «заточённой» в клетке в отдельном пузырьке, окружённом мембраной. Через некоторое время с ним сливается другой пузырёк, несущий пищеварительные ферменты, которые «съедят» бактерию заживо.

Но вот в случае с легионеллами этого не происходит. Рой и его коллеги доказали, что бактерия умудряется ещё на стадии поглощения «вбросить» в цитоп Крэг Рой и его коллеги из Медицинской школы Йельского университета выяснили, как именно этим бактериям удаётся обмануть наш иммунитет.

Фагоцитоз представляет собой важную особенность клеточного звена врождённого иммунитета, которую осуществляют клетки, называемые фагоцитами, они «заглатывают» чужеродные микроорганизмы.

Так вот этот самый фагоцитоз, за который Илья Ильич Мечников вместе с Паулем Эрлихом получил Нобелевскую премию сто лет назад, не требует нескольких стадий распознавания, активации и прочей продолжительной подготовки. Клетки-фагоциты определяют бактерию по характерным молекулам, входящим в состав стенки последней. После чего они целиком поглощают бактерию. Последняя оказывается «заточённой» в клетке в отдельном пузырьке, окружённом мембраной. Через некоторое время с ним сливается другой пузырёк, несущий пищеварительные ферменты, которые «съедят» бактерию заживо.

Но вот в случае с легионеллами этого не происходит. Рой и его коллеги доказали, что бактерия умудряется ещё на стадии поглощения «вбросить» в цитоплазму клетки-хозяина целое семейство белков-анкиринов, мешающих нормальному движению пузырьков.

Как выяснили учёные, это происходит с помощью типа секреции, позволяющей ввести бактериальные белки непосредственно в цитоплазму клетки хозяина. Эти белки препятствуют сборке и перестройке микротрубочек - тонких нитей, пронизывающих всё внутриклеточное пространство и обеспечивающих движение отдельных органелл внутри клетки.

В результате у легионеллы остается время, чтобы выбраться из заточения, а уже внутри клетки ей ничего не угрожает - как защищаться от действия бактерий изнутри, клетки организма ещё не придумали. Не удивительно, что смертность от легионеллёза без лечения достигает 20%.

Кстати, разработки принципиально новых видов лечения на основании обнаруженных феноменов ждать не стоит. Как показывает даже 50-летний опыт антибиотикотерапии, бактерии за миллиарды лет научились перестраиваться гораздо быстрее человека.

Ученые за работой

Но несмотря на пессимистический прогноз, высказанный выше, ученые продолжают искать методы борьбы с легионеллой.

Уже разработаны новые методики диагностики. Иммунодиагностика, позволяющая быстро (в течение суток) выделить антиген (определив таким образом природу заболевания) по всем видам пневмоний (в том числе и легионеллезной), молекулярная диагностика - выявление ДНК болезни, экспресс-диагностика - дешевая, не требующая специальных лабораторных условий. Разработаны также способы дезинфекции помещений и систем кондиционирования (хлор, бром, ультрафиолет, нагревание свыше 60 градусов, другие спецсредства).

Что касается молекулярной диагностики, то на сегоняшний день интернациональная группа ученых, состоящая из американских, французских и израильских специалистов, уже расшифровала ДНК легионеллы и это открытие должно очень помочь в своевременном выявлении  этого коварного возбудителя «болезни легионеров».

По материалам статьи «Болезнь легионеров цветёт на бездорожье».