По-висок риск от туберкулоза при пушачите, поради „запушени имунни клетки”

Макрофаг (дясно, син) поглъща туберкулозна бактерия (ляво, оранжева). Credit: Daniela Maria Cirillo

Макрофаг (дясно, син) поглъща туберкулозни бактерии (ляво, оранжеви). Credit: Daniela Maria Cirillo

Рискът от заразяване с туберкулоза се повишава с излагането на цигарен дим. Ново проучване показва, че това се дължи на запушване на имунните клетки и понижаване на способността им да се борят с туберкулозните бактерии.

Международното проучване, ръководено от Университета на Кеймбридж, е публикувано в списанието Cell.

То разглежда ефекта, който димните частици може да имат върху макрофагите – клетките, които поглъщат всяко чуждо тяло, което им се изпречи. Макрофагите действат като прахосмукачки, като подпомагат отстраняването и рециклирането на милиарди мъртви клетки всеки ден.


РЕКЛАМА:

***

Туберкулозата е инфекция, причинена от бактерията Mycobacterium tuberculosis. Тя може да се разпространи във всеки орган от тялото, но най-често се открива в белия дроб.

Заболяването се разпространява от човек на човек по въздуха и може да причини задух, изтощение и смърт. Съществува лечение, което обикновено отнема около 6 месеца.

Макрофагите са първата защитна линия срещу туберкулозните бактерии, когато за първи път навлязат в тялото. Тези имунни клетки поглъщат бактериалните и ги разграждат. В повечето случаи постигат успех – макрофагите унищожават бактериите и инфекцията бива избегната.

Въпреки всичко, понякога микобактериите успяват да избегнат смъртта. Нещо повече – те използват макрофагите като транспортно средство, което да ги пренесе навътре в тялото и инфекцията да се разпространи.

Веднъж развила се, туберкулозата организира макрофагите в плътни скупчвания, наречени туберкули или грануломи. На този етап, макрофагите все още не са се отказали, но ако загубят последната битка, бактериите използват тази структура, за да се разпространяват от клетка в клетка.

Запушените макрофаги не могат да поглъщат туберкулозните клетки достатъчно ефективно

За проучването си, екипът използвал Рибка зебра, за да наблюдава какво се случва вътре в макрофагите, когато срещнат туберкулозна бактерия. Тези рибки са особено полезни за този тип проучвания, защото са прозрачни.

Прозрачният щам на Рибката зебра – Casper. Разработен през 2008 г., с цел лесно наблюдение на клетъчната активност, кръвообращението и много други процеси, протичащи вътре в организма.

Учените извършили генетичен скрининг на рибката, за да открият кои генетични варианти ги правят възприемчиви към туберкулозата. Те открили една мутация, която значително повишавала възприемчивостта им: тя причинявала недостиг на макрофаги.

Макрофагите притежават специални органоиди, осъществяващи смилането на бактериите и всички чужди обекти, попаднали в тях – това са лизозомите. Изследователите открили, че мутантните макрофаги, в податливите на туберкулоза рибки, натрупват несмлян материал в лизозомите си.

Авторите отбелязват, че този материал нарушава способността на макрофага да рециклира и „нарушава миграцията му към умиращите клетки и поглъщането им”.

В следващия етап от проучването, те са показали, че лизозомите, задръстени с небиологичен материал – например, миниатюрни пластмасови зрънца – има същия ефект. Те не можели да отговорят на инфекцията в това състояние.

Макрофагите стават по-дебели и трудно подвижни

Водещият изследовател Лалита Рамакришнан, която е професор в Катедрата по медицина на Университета на Кеймбридж, обяснява, че макрофагите, неспособни да рециклират остатъците, стават „по-големи и дебели и по-неспособни да се придвижват наоколо и да почистват”, и добавя:

„Това може да се превърне в проблем при туберкулоза, защото при формирането на гранулома, единственият шанс на гостроприемника е да изпраща още макрофаги – бавно, но постоянно – които да помогнат на вече заразените макрофаги.”

Но уголемените макрофаги не могат да навлязат в гранулома. В резултат, тези, които вече са вътре се пукат и образуват „супа”, в която бактериите могат да растат и да разпространяват инфекцията.

Накрая, учените изследвали макрофаги от белите дробове на пушачи. Те открили, че лизозомите им също са запушени, както отбелязват в заключението си:

„Много голяма част от техните алвеоларни макрофаги показват лизозомни натрупвания от частици на тютюневия дим и не се придвижват към Mycobacterium tuberculosis. Възпрепятстването на макрофагите да изпълняват функциите си, може да допринесе за възприемчивостта на пушачите към инфектиране с туберкулоза.”

Учените препоръчват спиране на цигарите, което ще позволи отмирането на запушените клетки и постепенното им заменяне с нови, здрави макрофаги.

Превод:  Росица Ташкова

Източник: http://www.medicalnewstoday.com/


Европейска нощ на учените 2022 г.: