Мезенхимальные стволовые клетки помогают организму бороться с сальмонеллой
Новое исследование показывает, что кроветворные стволовые клетки экстренно реагируют на инфицирование сальмонеллой в первые несколько часов после заражения, получая поддержку от мезенхимальных стволовых клеток костного мозга.
Учёные из Университета Восточной Англии (University of East Anglia, UEA) надеются, что полученные результаты, опубликованные 14 ноября 2019 года в журнале PNAS, помогут разработать новые подходы к лечению людей, заражённых сальмонеллой и с другими бактериальными заболеваниями.
Ведущий исследователь доктор Стюарт Рашворт (Stuart Rushworth) из Медицинской школы г. Нориджа при UEA сказал: «Сальмонелла является одной из наиболее распространенных причин пищевого отравления в мире. Симптомы включают диарею, рвоту, боль в животе и лихорадку.
Большинство людей выздоравливают без специального лечения. Однако маленькие дети, пожилые люди и люди с ослабленной иммунной системой имеют высокий шанс заболеть, и это может быть смертельно опасно.
Мы хотели выяснить, как иммунная система реагирует на бактериальное инфицирование сальмонеллой. Это знание может помочь в разработке новых способов лечения людей со слабой иммунной системой, таких как пожилые люди».
Команда UEA сотрудничала с коллегами из Нориджского исследовательского парка (Norwich Research Park, NRP) в Университетской больнице Норфолка и Нориджа (Norfolk and Norwich University Hospital, NNUH), Института Квадрама (Quadram Institute) и Института Эрлхама (Earlham Institute, EI), чтобы подробно изучить митохондрии — крошечные внутриклеточные органеллы, обеспечивающие клетки энергией.
Учёные проанализировали иммунный ответ на бактериальное инфицирование сальмонеллой, используя клетки крови и костного мозга, пожертвованные для исследования пациентами NNUH. Также исследователи сотрудничали с экспертами по сальмонеллезу из Института Квадрама, используя специальные микроскопы и анализ ДНК, чтобы выяснить, как митохондрии перемещаются между различными типами клеток.
Они обнаружили, что в костном мозге, где производятся клетки крови, поддерживающие гемопоэз, стромальные мезенхимальные стволовые клетки были вынуждены передавать свои митохондрии, генерирующие энергию, соседним стволовым клеткам крови.
Доктор Рашворт сказал: «Мы обнаружили, что эти поддерживающие клетки эффективно «заряжают» стволовые клетки и позволяют им производить миллионы белых клеток крови, борющихся с бактериями. Ранее не было известно, как стволовые клетки крови получают энергию, необходимую для иммунного ответа на инфекцию.
Митохондрии подобны крошечным аккумуляторам, питающим клетки. В ответ на инфекцию иммунная система забирает митохондрии из стромальных окружающих клеток для усиления иммунного ответа».
Помимо определения того, как и почему передаются митохондрии, в исследовании обсуждается потенциальное влияние на лечение инфекций в будущем.
«Наши результаты позволяют понять, как кровь и иммунная система могут так быстро реагировать на инфекцию», — сказал доктор Рашворт. «Разработка механизма, с помощью которого работает это «импульс силы», дает нам новые идеи, как усилить борьбу организма с инфекцией в будущем. Данная работа может помочь узнать, как можно лечить инфицированных пожилых людей. Это важный первый шаг к терапевтическому использованию этой биологической функции в будущем».
Директор по научной работе EI профессор Федерика Ди Пальма (Federica Di Palma) сказала: «Данное сотрудничество демонстрирует, что методы междисциплинарных исследований являются ключевыми для удовлетворения потребностей здравоохранения в будущем.
Объединенные усилия трех учреждений с различным научным опытом позволили нам понять важные механизмы, используемые нашими клетками для борьбы с бактериальными инфекциями, предоставляя ценную информацию для будущих терапевтических применений».
