Проказа или лепра — бактериальное заболевание, которое распространяется к мышечным и другим тканям организма, вызывая нейродегенерацию и мышечную слабость.
Новое исследование, опубликованное в издании Cell, показало, что бактерии, ответственные за инфекционное распространение проказы, взламывают специфические клетки взрослой нервной системы, перепрограммируя их в режим, подобный тому, что наблюдается у стволовых клеток, и преобразует в подобные мышечным клетки.
Результаты могут привести к развитию новых терапевтических стратегий для борьбы с бактериальными инфекциями и дегенеративными заболеваниями, а также новых инструментов для регенеративной медицины.
«Это первая демонстрация того, как бактериальный патоген может использовать геномную пластичность клеток взрослой ткани организма для естественной генерации стволовых клеток во время инфекции», сообщила старший автор исследования Анура Рамбуккана из университета Эдинбурга. „Наши результаты обеспечивают направления для предотвращения прогрессии инфекции и лечения скрытых инфекций на ранней стадии, а также для повторного программирования взрослых клеток ткани в стволовые клетки, чтобы можно было восстановить поврежденную ткань“.
Проказу вызывает Mycobacterium leprae, которая изначально заражает взрослые клетки Шванна, то есть клетки, которые обычно обернуты вокруг нервов для изоляции электрических сигналов в периферической нервной системе. Затем бактерии проказы распространяются на другие ткани для передачи инфекции, однако как они это делают, было неизвестно. Поскольку клетки Шванна могут превращаться в специальные ремонтные клетки, чтобы помочь взрослым нервным клеткам восстановиться после повреждения, Ученые подозревали, что бактерия Mycobacterium leprae использует эту пластичность в своих интересах, для распространения инфекции.
Чтобы проверить идею, ученые заразили Mycobacterium leprae мышей. Бактерии перепрограммировали клетки Шванна в состояние стволовых, отключив гены, которые активны у клеток в зрелой форме, и включив гены, которые выражены во время эмбрионального развития. Mycobacterium leprae преобразовала незрелые клетки в мышечноподобные клетки и распространила инфекцию на мышечную ткань в ходе данного процесса. Когда ученые ввели незрелые клетки с бактериями в мышцы взрослых мышей, бактерия распространилась на разные типы мышечных клеток.
«Наше исследование показало, что перепрограммирование хозяйских клеток — это, возможно, обязательный элемент на ранней стадии распространения бактериальной инфекции», сказала Рамбуккана. „Своевременно идентифицируя молекулярные цели или диагностические биомаркеры, связанные с процессом перепрограммирования, можно предотвратить распространение инфекции и повреждение нервной ткани с последующей инвалидностью пациентов“.
