Legionelloza: w jaki sposób bakteria pokonuje obronę komórkową?

Naukowcy francuscy w artykule opublikowanym w Cell Host & Microbe przedstawiają mechanizm, poprzez który bakteria Legionella pneumophila, powodująca legionellozę, zapobiega ekspresji genów w komórkach, które infekuje. Legionelloza to ciężka infekcja płucna, którą można zarazić się przez kontakt z wodą skażoną wspomnianymi bakteriami. Do tej pory naukowcom udało się wyodrębnić 50 gatunków tego mikroba, który najlepiej prosperuje w wodach letnich i ciepłych.

Symptomy infekcji zaczynają pojawiać się w ciągu 2 – 10 dni po zarażeniu i generalnie przypominają objawy grypy. Choroba może ewoluować do bardziej ciężkich postaci, dotykających nerek i mózgu. Jest śmierelna w 11% przypadków.

Przedostając się do komórek płuc, zarazek legionellozy produkuje ogromną liczbę protein odpowiedzialnych za powodzenie infekcji. W badaniach laboratoryjnych okazało się, że w momencie zahamowania produkcji tych protein, mikrob zostaje bardzo szybko wyeliminowany.

Jednakże do tej pory badacze mają problemy z określeniem funkcji poszczególnych protein, a tym samym ze zrozumieniem, w jaki sposób wchodzą one w interakcję z komórką-gospodarzem.

Naukowcy francuscy z Institut Pasteur, CNRS, Institut de Curie i Inserm właśnie odkryli, że jeden z enzymów wydzielanych przez główną bakterię legionellozy jest w stanie wpłynąć na zdolności zwijania się i rozwijania DNA w zakażonej komórce – tym samym wpływa na ekspresję genów.

W samym sercu jądra komórkowego, łańcuchy DNA są dosłownie owinięte wokół protein nazywanych histonami – na obraz nici nawiniętej na szpulkę. Aby informacja genetyczna niesiona przez dany fragment DNA mogła być przepisana, trzeba, aby ten fragment się rozwinął.

Zespół Carmen Buchrieser odkrył, że jeden z enzymów wydzielanych przez Legionella pneumophila zapobiega temu rozwinięciu, nie pozwalając komórce-gospodarzowi na uruchomienie odpowiedzi obronnej.

Francuskie prace sugerują, że nawet 4 870 genów komórki-gospodarza – z których część odpowiada za wrodzoną odporność - doświadcza modyfikacji ekspresji z powodu działania tego enzymu.

- Od 2004 wiadomo, że bakteria ta wydziela proteiny podobne do protein komórek, które infekuje. Niektóre fragmenty tych protein wydają się wchodzić w interakcje z podstawowymi elementami jądra komórkowego. Po raz pierwszy udowodniono, że dochodzi do takich interakcji na poziomie genów – wyjaśnia dr Buchrieser.