Новое исследование раскрыло роль антимикробных пептидов в борьбе с бактериями

Иммунная система вырабатывает специфические гены для борьбы с обычными бактериями, например, с теми, которые встречаются в пищевых продуктах.

Согласно прежним теориям, антимикробные пептиды — своего рода природные антибиотики — играют общую роль в уничтожении целого ряда бактерий.

Однако в новом исследовании, опубликованном в журнале Science, изучалось, как иммунная система плодовых мушек формируется под воздействием бактерий, содержащихся в их пище и окружающей среде.

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института и Эксетерского университета обнаружили два пептида, каждый из которых контролирует один вид бактерий, часто встречающийся мухам.

Мы знаем, что пища животного и окружающая среда определяют бактерии, с которыми оно сталкивается, — говорит доктор Марк Хэнсон из Центра экологии и охраны природы в кампусе Пенрин в Корнуолле.

Это, в свою очередь, формирует микробиом — совокупность микробов, живущих в организме и на теле животного, — и наше исследование показывает, как иммунные системы развиваются в ответ на это, чтобы контролировать обычные бактерии, которые в противном случае могли бы причинить вред.

В иммунном плане это подтверждает поговорку «ты то, что ты ешь» — иммунная система мух содержит пептиды с удивительно специфическими функциями для борьбы с обычными бактериями.

Одна из таких бактерий — Acetobacter, содержащаяся во фруктах, которые едят мухи (и в фруктах, которые едят люди), — может нанести вред мухам, если она выходит из кишечника и попадает в кровь.

Однако исследование показало, что у различных видов мух есть специфический пептид (диптерицин В), который помогает бороться с Acetobacter.

Этот пептид является «серебряной пулей», которая убивает эту специфическую бактерию, — пояснил д-р Хэнсон.

Без него мухи чрезвычайно уязвимы, поскольку Acetobacter так часто встречается в гнилых фруктах.

В исследовании также найдены доказательства «конвергентной эволюции» — когда отдельные виды развивают сходные реакции на вызовы окружающей среды.

В данном случае виды мух, участвовавшие в исследовании, произошли от общего предка около 100 млн. лет назад, но оба они выработали пептид диптерицин В для борьбы с Acetobacter.

В то же время близкородственные виды мух, не питающиеся фруктами, со временем утратили пептиды диптерицина В, поскольку Acetobacter больше не встречается в их среде.

Доктор Хэнсон считает, что этот эволюционный процесс может помочь объяснить восприимчивость человека к определенным инфекциям.

То, как наш организм борется с инфекциями, очень сложно. Но такого рода исследования помогают нам по-новому взглянуть на нашу иммунную систему, — заключил он.

Я надеюсь, что оно заставит нас задаться вопросом, почему наша иммунная система устроена именно так, как она устроена. Это может помочь нам бороться с инфекциями, в том числе с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам.

Подобные исследования позволяют получить фундаментальные наблюдения о жизни, которые, в свою очередь, могут иметь важнейшее применение в окружающем нас мире.

20.07.2023