Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα στις ΗΠΑ ανακάλυψαν έναν νέο μηχανισμό με τον οποίο ορισμένα παθογόνα μπορούν να εισέλθουν και να επιβιώσουν στο εσωτερικό των κυττάρων, παρακάμπτοντας το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού. Τα ευρήματα της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο «Proceedings of the National Academy of Sciences», θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους καταπολέμησης των ενδοκυτταρικών λοιμώξεων που προκαλούν σοβαρές ασθένειες όπως η φυματίωση, η ελονοσία και τα χλαμύδια.
Οι ερευνητές επέλεξαν το παράσιτο toxoplasma gondii ως παράδειγμα ενδοκυτταρικού παθογόνου, ενός μικροοργανισμού που ζει και πολλαπλασιάζεται μέσα στα κύτταρα του ξενιστή του. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ορισμένα ενδοκυτταρικά παθογόνα μπορούν να χρησιμοποιήσουν φυσική δύναμη για να εισχωρήσουν στα κύτταρα αντί να βασίζονται σε χημικές ουσίες για να απενεργοποιήσουν την άμυνα του κυττάρου. Συνέκριναν αυτή τη διαδικασία με έναν διαρρήκτη που σπάει ένα παράθυρο για να μπει σε ένα σπίτι.
Όταν ένα παθογόνο προσπαθεί να εισέλθει σε ένα κύτταρο, συνήθως συναντά έναν τύπο λευκών αιμοσφαιρίων που ονομάζονται φαγοκύτταρα, τα οποία είναι υπεύθυνα για την καταβύθιση και την καταστροφή των ξένων σωματιδίων. Ωστόσο, ορισμένα παθογόνα μπορούν να ξεφύγουν εφαρμόζοντας προωθητική δύναμη που τα ωθεί σε ένα διαφορετικό τμήμα του κυττάρου, το οποίο ονομάζεται κενό. Το κυτταρικό κενό είναι μια δομή που αποθηκεύει και αφομοιώνει υλικά μέσα σε ένα κύτταρο. Ωστόσο, ορισμένα κενά δεν μπορούν να διασπάσουν παθογόνα.
Για να ελέγξουν αυτή την υπόθεση, οι ερευνητές παρατήρησαν τη συμπεριφορά ζωντανών και αδρανοποιημένων παρασίτων σε κύτταρα ποντικιών, με ένα μικροσκόπιο φθορισμού. Διαπίστωσαν ότι τα ζωντανά παράσιτα μπορούσαν να εισέλθουν με δύναμη και να ευδοκιμήσουν μέσα στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Αντίθετα, τα κύτταρα αποικοδόμησαν γρήγορα τα αδρανοποιημένα παράσιτα, τα οποία δεν μπορούσαν να ασκήσουν δύναμη ή να παράγουν χημικές ουσίες.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μαγνητική λαβίδα για να προσομοιώσουν τη βίαιη είσοδο των αδρανοποιημένων παρασίτων στα ανοσοποιητικά κύτταρα. Διαπίστωσαν ότι τα αδρανοποιημένα παράσιτα μπορούσαν επίσης να επιβιώσουν στο εσωτερικό των κυττάρων όταν τους ασκήθηκε δύναμη. Αυτό επιβεβαίωσε την υποθεση των ερευνητών πως η φυσική δύναμη και όχι οι χημικές ουσίες, ήταν ο βασικός παράγοντας που βοήθησε το παθογόνο να επιβιώσει.
Οι ερευνητές, σε συνεργασία με επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Τενεσί ανέπτυξαν υπολογιστικά μοντέλα για την προσομοίωση της κίνησης του παθογόνου. Επανέλαβαν τα ίδια πειράματα με ζυμομύκητες για να δείξουν ότι ο μηχανισμός μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλα ενδοκυτταρικά παθογόνα. Η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Γιάν Γιου, καθηγήτρια στο Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Μπλούμινγκτον στην Ινδιάνα, τόνισε τη σημασία της στόχευσης της κινητικότητας του παθογόνου για την καταπολέμηση των ενδοκυτταρικών λοιμώξεων. Ελπίζει ότι η έρευνά της θα οδηγήσει σε νέες μελέτες για την καταπολέμηση των λοιμώξεων.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering