Исследовательская группа под руководством Джереми Барра, научного сотрудника-биолога, получившего докторскую степень, представляет новую иммунную систему, которая защищает людей и животных от инфекции.
Слизь может быть слизистой и густой, но исследовательская группа Университета Сан-Диего под руководством научного сотрудника биологии Джереми Барра обнаружила, что она также является домом для мощной иммунной системы, которая может изменить методы лечения многих заболеваний.
В этой ранее недокументированной иммунной системе исследователи обнаружили вирусы, заражающие бактерии, известные как бактериофаги, которые защищают организм от вторжения инфекции.
Открытие, сделанное возможным благодаря финансированию Национальных институтов здравоохранения, сосредоточено на защитных слоях слизи, которые присутствуют у всех людей и животных. Он служит одновременно домом для больших популяций полезных микробов, среди которых могут быть грибы, бактерии и вирусы, и местом проникновения инфекции.
Новая иммунная система
Исследователи взяли образцы слизи у животных и людей – от морского анемона до мыши и человека – и обнаружили, что бактериофаг прилипает к слизистому слою на всех из них.
Они поместили бактериофаг поверх слоя ткани, продуцирующей слизь, и наблюдали, что бактериофаг образует связи с сахарами внутри слизи, заставляя их прилипать к поверхности. Затем они провоцировали эти слизистые клетки с помощью E. coli и обнаружили, что бактериофаг атаковал и убил E. coli в слизи, эффективно образуя антимикробный барьер на хозяине, защищающий его от инфекций и болезней.
Чтобы подтвердить свое открытие, команда также провела параллельное исследование клеток, не продуцирующих слизь, с помощью бактериофага и E. кишечная палочка. Результаты – образцы без слизи имели в три раза больше гибели клеток.
"Принимая во внимание предыдущие исследования, мы можем предложить «Прилипание бактериофага к слизи» или БАМ – это новая модель иммунитета, которая подчеркивает важную роль, которую бактериофаг играет в защите организма от вторжения патогенов," Барр сказал.
Скрытый защитник
По словам Барра, отчасти то, что делает это исследование таким новым, заключается в том, что бактериофаги уже присутствуют на всех людях и животных.
Организм привлекает бактериофаг из окружающей среды, который затем естественным образом прилипает к слоям слизи в различных частях тела, включая рот и кишечник. Затем бактериофаг становится защитником своего хозяина, накапливая и нападая самостоятельно.
"Это открытие не только предлагает новую иммунную систему, но также демонстрирует первые симбиотические отношения между фагом и животными," Барр сказал. "Это окажет значительное влияние на множество областей."
"Исследование применимо к любой поверхности слизистой оболочки," Барр сказал. "Мы предполагаем, что БАМ влияет на профилактику и лечение инфекций слизистых оболочек кишечника и легких, находит применение для фаговой терапии и даже напрямую взаимодействует с иммунной системой человека."
Исследование было опубликовано в майском раннем выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.