Хламидии - это бактерии, которые могут инфицировать клетки человека и животных. На здоровье человека особенно сильно влияют Chlamydia pneumoniae (Cpn) и Chlamydia trachomatis. Chlamydia pneumoniae поражает верхние и нижние дыхательные пути и вызывает бронхит, синусит и инфекции грудной клетки. Важно отметить, что инфекции, вызванные этой бактерией, связаны со многими хроническими заболеваниями, такими как хронический бронхит, астма, атеросклероз и болезнь Альцгеймера.
Хламидии размножаются только внутри клеток человека. Для этого они сначала должны привязаться к клетке-хозяину извне, а затем войти в клетку на втором этапе. Понимание этих двух механизмов является одним из ключевых направлений исследований в Институте функциональных геномных исследований микроорганизмов, возглавляемом профессором доктором Йоханнесом Хегеманном.
Каждая клетка окружена мембраной, известной как «плазматическая мембрана». Эта мембрана состоит из множества отдельных молекул, называемых «фосфолипидами». Существуют также мембранные белки, которые отвечают за транспортировку материалов между внутренней частью клетки и внешней средой, а также за межклеточную коммуникацию. Одним из компонентов мембраны является фосфолипид фосфатидилсерин, или сокращенно PS. В здоровых клетках он располагается на листочке внутренней мембраны, но если клетка больная, то транспортируется на листочек наружной мембраны. Здесь PS служит маркером запрограммированной гибели клеток (апоптоза).
В рабочей группе профессора Хегеманна в Cpn был обнаружен белок под названием LIPP, играющий ключевую роль в связывании бактерии с клеткой человека. Этот белок находится на поверхности бактерии. В более ранних исследованиях исследователи из Дюссельдорфа обнаружили, что хламидийная инфекция с Cpn значительно увеличивается, если LIPP добавляется искусственно.
Это открытие стало началом настоящего исследования.
Одним из их открытий было то, что белок LIPP связывается непосредственно с плазматической мембраной и пересекает мембрану после связывания. Затем несколько молекул LIPP образуют поры в плазматической мембране.
Затем, однако, связанный LIPP транспортирует молекулу ФС, обычно расположенную на листке внутренней мембраны, наружу. LIPP был первым идентифицированным белком, который транспортирует компонент листка внутренней мембраны на поверхность клетки при добавлении извне. Удивительно, но это не вызывает гибели клеток. Вместо этого клетка остается жизнеспособной. Это относится как к клеткам, столкнувшимся только с белками LIPP, так и к клеткам, инфицированным еще и Chlamydia.
Исследовательская группа предполагает, что Chlamydium выгодно транспортировать молекулу PS клетки-хозяина наружу, используя свой белок LIPP. Возможно, в том месте, где на мембране находится ФС с белком LIPP, мембрана деформирована настолько, что хламидии могут легче проникнуть в клетку. Возможно также, что молекулы ФС, транспортируемые к листку наружной мембраны клетки человека, служат рецептором для бактерии.
Доктор. Ян Галле, первый автор исследования, сказал следующее о перспективах, вытекающих из этих результатов: «Белок LIPP теперь стал возможной мишенью для предотвращения хламидийной инфекции. Если нам удастся создать лекарство, ограничивающее функцию белка LIPP, возможно, удастся предотвратить инфекцию». Точно так же теперь можно проверить, есть ли у других патогенов средство, подобное Chlamydia, которое они используют для проникновения в клетки человека. «Если бы это было так, это могло бы стать основой для обширной стратегии борьбы с патогенными бактериями», - подчеркивает профессор Хегеманн.