Ένας φυσικός μηχανισμός μέσω του οποίου τα κύτταρα μας σκοτώνουν το μυκοβακτήριο που είναι υπεύθυνο για τη φυματίωση έχει ανακαλυφθεί από τους επιστήμονες στο Ινστιτούτο Francis Crick, ο οποίος θα μπορούσε να βοηθήσει στη μάχη ενάντια στα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Cell Host & Microbe, μπορεί να επιτρέψουν στους επιστήμονες να αναπτύξουν θεραπείες για φυματίωση – μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την υγεία παγκοσμίως – χωρίς τη χρήση αντιβιοτικών, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να εξαλειφθούν στελέχη ακόμα και ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Η έρευνα έγινε σε συνεργασία με επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Όσλο, του Ινστιτούτου Max Planck στη Γερμανία και του Ινστιτούτου Επιστημών Ζωής Radboud στην Ολλανδία.
«Προσπαθούμε να καταλάβουμε καλύτερα πώς τα κύτταρά μας σκοτώνουν τα βακτήρια, με την ιδέα της ενίσχυσης της φυσικής άμυνας των ανθρώπων σε συνδυασμό με τις συμβατικές θεραπείες για την αντιμετώπιση της φυματίωσης,» λέει ο Maximiliano Gutierrez, Υπεύθυνος Ομάδας στο Ινστιτούτο Francis Crick.
Τα μακροφάγα αναγνωρίζουν και περικλείουν το Mycobacterium tuberculosis – το μυκοβακτήριο υπεύθυνο για τη φυματίωση,» ασφαλίζοντάς το σε εσωτερικά κυτταρικά διαμερίσματα γνωστά ως φαγοσώματα. Αλλά πριν ένζυμα και τοξικά προϊόντα μπορούν να εισέλθουν στα φαγοσώματα να σκοτώσουν το μυκοβακτήριο, το μυκοβακτηρίδιο της φυματίωσης διαφεύγει συχνά με τη διάτρηση οπών στη μεμβράνη του φαγοσώματος και διαρρέοντας εντός του κυττάρου. Με τον τρόπο αυτό, το M. tuberculosis σκοτώνει τα κύτταρα και στη συνέχεια τρέφεται με τα θρεπτικά συστατικά του.
Με την απεικόνιση της λοίμωξης των κυττάρων με μυκοβακτήρια φυματίωσης σε πραγματικό χρόνο, η ομάδα αποκάλυψε έναν έμφυτο μηχανισμό που αποτρέπει το M. tuberculosis από το να επιφέρει βλάβες στα φαγοσώματα: τα φαγοσώματα διευρύνονται, έτσι ώστε το μυκοβακτήριο να μην μπορεί εύκολα να φτάσει και διατηρήσει την μεμβράνη του. Αυτή η διαδικασία προσφέρει αρκετό χρόνο στο κύτταρο να στρατολογήσει μέσα για τη θανάτωση του μυκοβακτηρίου πριν αυτό να έχει την ευκαιρία να ξεφύγει.
«Γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι υπάρχουν και εσφιγμένα και ευρύχωρα φαγοσώματα, αλλά μόλις τώρα γίνεται σαφές γιατί υπάρχουν δύο τύποι», λέει η Laura Schnettger, πρώτη συγγραφέας της εργασίας από το εργαστήριο του Maximiliano στο Ινστιτούτο Francis Crick. Επισημαίνοντας διαφορετικά συστατικά στα μακροφάγα με φθορίζοντες δείκτες, η ομάδα ήταν σε θέση να δει φαγοσώματα που περιέχουν M. tuberculosis σε πραγματικό χρόνο κάτω από το μικροσκόπιο. Παρατήρησαν ότι τα M. tuberculosis απέτυχαν να ξεφύγουν από τους διευρυμένους μεμβρανικούς θύλακες των φαγοσωμάτων και ότι εκεί αντιμικροβιακές ουσίες απέδωσαν πιο αποτελεσματικά.
Η ομάδα ανακάλυψε ότι μία πρωτεΐνη γνωστή ως Rab20 παραδίδει πρόσθετο υλικό για σχηματισμό μεμβράνης – για μεγέθυνση – σε φαγοσώματα που περιέχουν μυκοβακτηριδία φυματίωσης. Ασθενείς με ενεργή φυματίωση έχουν περισσότερη Rab20 στο σώμα τους, από ό, τι τα άτομα χωρίς φυματίωση, υποστηρίζοντας την ιδέα ότι η Rab20 είναι σημαντική για την καταπολέμηση της φυματίωσης.