Þegar þarmabakteríur fara á brimbretti

Bakterían Escherichia coli er hluti af heilbrigðri þarmaflóru manna. En E. coli á líka ættingja sem valda sjúkdómum sem valda niðurgangi: E. coli enterohemorrhagic bakteríur (EHEC). Meðan á sýkingu stendur, taka þau sér upp slímhúð í þörmum og valda meiðslum, ólíkt góðkynja bakteríum. EHECs festast þétt við yfirborð slímhúðfrumna og breyta innra hluta þeirra: hluti af stoðbeinagrindinni frumu - aktínbeinagrindinni - er endurgerð á þann hátt að frumuyfirborðið myndar stallaútvexti undir bakteríunum, svokallaða stalla. Bakteríurnar eru þétt festar á þessum stalla; stallarnir eru aftur á móti færanlegir. Þannig geta bakteríurnar sem sitja á þeim vafrað yfir frumuyfirborðið og fjölgað sér á því án þess að skolast út úr þörmunum. En hvernig fá bakteríurnar hýsilfrumu til að endurskapa aktínfrumu beinagrindina? Vísindamenn við Helmholtz Center for Infection Research (HZI) hafa nú útskýrt boðleiðina sem leiðir til myndunar þessara innstungna.

„Grunnþörfin fyrir þessa boðleið er sérstakt seytingarkerfi - eins konar sameindasprauta þar sem bakteríurnar smygla heilum próteinum inn í hýsilfrumuna,“ útskýrir Theresia Stradal, yfirmaður vinnuhóps „Signal Transduction and Motility“ hjá HZI. . Tveir þættir, Tir og EspFU, eru fluttir frá bakteríunni inn í hýsilfrumu til að mynda stall. Hýsilfruman sýnir síðan Tir á yfirborði sínu; bakterían þekkir "þess" sameind Tir og festir sig við hýsilfrumuna. EspFU kveikir síðan merkið fyrir staðbundna aktín endurgerð.

„Hingað til var óljóst hvernig bakteríuþættirnir tveir Tir og EspFU komast í snertingu hver við annan í hýsilfrumunni,“ segir Theresia Stradal. Vinnuhópur hennar hefur nú fundið hlekkinn sem vantar: „Eindin kemur frá hýsilfrumunni, heitir IRSp53 og safnast saman á frumuyfirborðinu, beint fyrir neðan áfastar bakteríur,“ útskýrir frumulíffræðingurinn Markus Ladwein, sem tekur þátt í verkefninu. IRSp53 kemur þannig á tengingu Tir og EspFU. Það tryggir að aktín endurgerð sé einbeitt á staðnum. Ásamt lífefnafræðingnum Stefanie Weiß, fyrrverandi doktorsnema í vinnuhópnum; Markus Ladwein hefur einnig sannað hið gagnstæða: "Frumur sem skortir IRSp53 geta ekki lengur myndað grunn fyrir bakteríurnar".

Merkjaleiðin sem Braunschweig-vísindamennirnir útskýrðu - sem þeir birta í dag í tímaritinu Cell Host & Microbe - er gott dæmi um hvernig sjúkdómsvaldandi bakteríur þróast stöðugt með hýsil sínum. Þess vegna geta þeir líkt eftir merkjum með hjálp bakteríuþátta og komið flóknum ferlum af stað í hýsilinn sem þeir misnota síðan í eigin tilgangi.

Titill upprunalegs útgáfu:

IRSp53 tengir enterohemorrhagic E. coli verkunina Tir og EspFU fyrir aktín stallamyndun. Stefanie M. Weiss, Markus Ladwein, Dorothea Schmidt, Julia Ehinger, Silvia Lommel, Kai Städing, Ulrike Beutling, Andrea Disanza, Ronald Frank, Lothar Jänsch, Giorgio Scita, Florian Gunzer, Klemens Rottner og Theresia EB Stradal.Cell Host Microbe. 2009 Mar 19;5(3):244-58.

Heimild: Braunschweig [HZI]