Возбудители бактериального менингита избегают иммунного ответа за счет РНК-термосенсоров

Новое исследование, опубликованное в PLOS Pathogens, показало, что возбудители бактериального менингита Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae уклоняются от иммунного ответа и действия системы комплемента благодаря РНК-термосенсорам. Эти термосенсоры регулируют продукцию факторов вирулентности: полисахаридной капсулы и белков, связывающих регулятор иммунного ответа хозяина.

Схема работы РНК-термосенсоров возбудителей менингита.

Credit: Hannes Eichner, et al., 2021; DOI:  10.1371/journal.ppat.1009513 | CC BY 4.0

Патогенные бактерии Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae, как правило, обитают в верхних дыхательных путях без существенного вреда для хозяина, однако в некоторых случаях они вызывают тяжелую септицемию и менингит.

Шведские ученые показали, что обе бактерии имеют специальные РНК-термосенсоры, позволяющие им определять температуру тела хозяина. Под контролем этих элементов находится образование защитной капсулы, а также белков, связывающих фактор H — основной негативный регулятор альтернативного пути системы комплемента, благодаря которым бактерии ускользают от действия врожденного иммунитета.

Внутренняя температура тела человека составляет 37 ОС, в этих условиях реплицируются бактерии при инвазивных инфекциях. Температура в верхних дыхательных путях, где обычно обитают Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae, на несколько градусов ниже 37ОС. В экпериментах in vitro с сывороткой человеческой крови авторы показали, что бактерии, выращенные в жидкой культуре при 30ОС, успешно опсонизируются и в дальнейшем фагоцитируются макрофагами. Однако бактерии, выращенные при 37ОС, фагоцитируются значительно хуже. Как оказалось, бактерии, выращенные при повышенной температуре, обладают толстой защитной полисахаридной капсулой, которая и препятствовала опсонизации. Дальнейший анализ показал, что у бактерий обоих видов в 5’-нетранслируемой области мРНК оперона, отвечающего за образование капсулы, имеются шпильки в области, которая взаимодействует с рибосомой. Повышение температуры изменяет вторичную структуру этих шпилек, поэтому они служат термосенсорами, контролирующими образование капсулы.

Вдобавок к образованию капсулы, при повышении температуры клетки Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae начинали экспрессировать белки, связывающие фактор H (PspC у S. pneumoniae и PH у H. influenzae). Как оказалось, и в этом случае в 5’-нетранслируемой области мРНК имеются РНК-термосенсоры, которые изменяют вторичную структуру при повышении температуры.

Стоит отметить, что ранее РНК-термосенсоры, которые регулируют экспрессию факторов, позволяющих избегать иммунного ответа, та же группа ученых описала у бактерии Neisseria meningitidis — возбудителя менингококковой инфекции.

Источник

Hannes Eichner, et al. // RNA thermosensors facilitate Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae immune evasion. // PLOS Pathogens, Published: April 29, 2021; DOI: 10.1371/journal.ppat.1009513

Добавить в избранное

Вам будет интересно