Микобактерии представляют собой группу патогенных бактерий, вызывающих у человека такие заболевания, как проказа и туберкулез. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Хиросимы, показало, что микобактерии связаны с красными кровяными тельцами в очагах инфекции легких, и это взаимодействие ускользало от внимания ученых в течение 140 лет после открытия организма, вызывающего туберкулез.
Новое исследование, опубликованное 16 марта в журнале Microbiology Spectrum , освещает взаимодействие микобактерий с эритроцитами и его роль в заболеваниях легких .
Исследователи получили образцы легочной ткани от пяти мышей, инфицированных двумя видами микобактерий — M. avium и M.intracellulare, а также от пациента-человека с инфекцией MAH. Микроскопическое исследование показало, что эритроциты были совмещены с микобактериями как в капиллярных сосудах, так и в гранулемах (скопление иммунных клеток) тканей легких мышей и человека.
Чтобы оценить связь микобактерий с эритроцитами человека, исследователи наблюдали за их ростом с клетками крови и без них. Они обнаружили, что MAH росла больше в присутствии эритроцитов, размножаясь со скоростью, зависящей от концентрации клеток крови. Их экспоненциальный рост был даже быстрее, чем рост МАГ внутри макрофагов. «Эти результаты демонстрируют, что эритроциты способствовали интенсивному росту MAH», — говорит Нисиучи.
Кроме того, исследование показало, что макрофаги, на которых микобактерии обычно действуют как паразиты-хозяева, преимущественно поглощают эритроциты с прикрепленными МАГ. Связывание MAH с эритроцитами могло вызвать высвобождение энергии в форме АТФ, которая затем стимулировала макрофаги к поглощению инфицированных клеток .
Полученные данные показали, что патогенные микобактерии прикрепляются к эритроцитам человека, а затем используют эту связь для размножения. Микобактерии ранее были обнаружены вне макрофагов в очагах инфекции; новые данные свидетельствуют о том, что присутствие этих внеклеточных микобактерий может быть результатом связи с эритроцитами.
Хотя эритроциты наиболее известны своей ролью в транспортировке кислорода между легкими и тканями, они также играют две роли при микобактериальных инфекциях. Они играют защитную роль против инфекций, захватывая патогены и перенося их в макрофаги в печени и селезенке для их уничтожения. Это исследование показывает, что эритроциты также могут стать клетками-хозяевами для микобактерий.
То, как эти роли сыграют, может определить исход инфекции. Если защитная функция эритроцитов работает хорошо, туберкулез или другое микобактериальное заболевание находится под контролем. Но эритроциты, пораженные атакой микобактерий, могут способствовать их распространению по всему телу.
Авторы исследования надеются определить фактор адгезии микобактерий, который позволяет им прикрепляться к эритроцитам . Механизм прилипания может содержать ключ к пониманию того, как микобактерии, обычно паразитирующие внутри макрофагов, также могут расти вне клеток. По словам Нисиучи, «наше исследование изменит общепринятое мнение о том, что микобактерии растут внутриклеточно». Их цель — внести вклад в разработку новых методов лечения путем лучшего понимания того, как патогенные микобактерии управляют системами защиты хозяина для распространения.