Enzima virală care activează apărarea antibacteriană împotriva fagilor
Cercetătorii au descoperit mecanismul prin care bacteriile detectează virusurile care le infectează: o enzimă virală taie o proteină-senzor din bacterie, declanșând un răspuns imun ce distruge celula infectată înainte ca virusul să se răspândească la vecinele ei. Studiul, publicat în revista Science, a fost condus de Sam Hobbs, profesor asistent de biochimie la University of Utah Health și primul autor al lucrării.
Terapia cu bacteriofagi—virusuri care atacă și distrug bacterii periculoase fără a afecta celulele umane—reprezintă o direcție promițătoare pentru tratarea infecțiilor bacteriene, ocolind rezistența la antibiotice. Însă bacteriile au propriile sisteme de apărare împotriva virusurilor, iar înțelegerea acestora le poate permite cercetătorilor să dezvolte virusuri terapeutice mai eficiente.
Unul dintre componentele sistemului imunitar bacterian, numit CBASS, declanșează un răspuns de „ultimă instanță”: bacteria se autodistruge înainte ca virusul să se poată răspândi la celulele vecine. Având în vedere un asemenea cost, detectarea precisă a semnalului viral este esențială.
Hobbs a descoperit că mecanismul de detectare identifică o moleculă de care virusul are nevoie pentru a supraviețui. Anumite bacteriofagi posedă o proteină numită protează, care degradează alte proteine. Potrivit cercetătorului, proteaza fagului acționează direct asupra proteinei gazdă, iar aceasta este semnalul care activează întreaga cale de semnalizare.
Este un declanșator diferit de cel al căilor imunitare antivirale înrudite, care sunt activate de prezența materialului genetic viral. „Acesta este un mecanism complet nou pentru modul în care sunt activate aceste proteine gazdă”, a declarat Hobbs. „Nu mi-aș fi imaginat niciodată că lucrurile vor funcționa astfel.”
Înțelegerea sistemului CBASS ar putea avansa și cunoașterea sistemului imunitar uman. CBASS este înrudit cu o cale imunitară similară la oameni, ceea ce indică faptul că această cale s-a păstrat cel puțin de la strămoșul comun al bacteriilor și al oamenilor. Datorită ciclului de viață rapid al bacteriilor, oamenii de știință le pot folosi pentru a răspunde rapid la întrebări despre funcționarea sistemului imunitar, pe care apoi le pot testa în modele mai apropiate de oameni.
„Faptul că aceste sisteme sunt conservate între bacterii și oameni sugerează că au fost menținute în aceste organisme diferite pe parcursul întregii traiectorii evolutive”, a spus Hobbs. „Celulele ne spun că aceasta este o cale foarte importantă, pentru că au păstrat-o miliarde de ani.”
