Forskere fra Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI) har opdaget en hidtil ukendt metode, der bruges af bakterier til at undgå immunresponser.
Undersøgelsen, offentliggjort i Nature Microbiology, peger på potentielle nye måder at imødegå bakterielle infektioner på, som bliver mere og mere resistente over for antibiotika.
Førsteforfatter Dr. Pankaj Deo sagde, at forskere i Dr. Thomas Naderers laboratorium tog en anden tilgang til at forstå den proces, hvorved bakterier frigiver toksiner, der afvæbner mitokondrierne i "krafthuset" i immunceller.
Undersøgelsen viste, at immunceller fornemmer, at deres mitokondrier ikke længere er funktionelle under infektioner, hvilket udløser apoptose."Ironisk nok er det aktiveringen af værtscelledødsfaktorer, der afgiver det sidste slag til mitokondrier, som inducerer apoptose, ikke selve bakterielle toksiner," sagde Dr. Pankaj.
Forskerne målrettede genetisk mod apoptotiske faktorer og viste, at de var i stand til at reducere inflammation hos mus, hvilket øgede sundhedsresultaterne.
De brugte de bakterielle patogener Neisseria gonorrhoeae, uropatogene Escherichia coli og den dødelige Pseudomonas aeruginosa, der er udbredt på hospitaler, og som kan være resistente mod flere lægemidler. Men resultaterne vil også gælde for andre bakteriearter, sagde Dr. Deo.
Dr. Naderer, der overvågede forskningen, sagde, at forståelsen af, hvordan nogle bakterielle infektioner undgår immunrespons ved at målrette mitokondrier, åbner nye terapeutiske muligheder.
"Der har været en stor indsats for at blokere endotoksiner, der dræber immunceller, men denne undersøgelse flytter virkelig fokus på forskellige toksiner, som måske er vigtigere," sagde Dr. Naderer.
"Det giver os et par gode kundeemner, som vi kan se på som et næste skridt," sagde han.
"Vi har vist i dette papir, at vi kan fremskynde immunresponset," sagde han. "Den anden side er, at hvis den reaktion fortsætter, og vi får konstant inflammation - som norm alt er forbundet med bakteriel infektion, og som forårsager en masse vævsskade - har vi en ny måde at lukke den vævsskadelige inflammation ned på."
"Hvad videnskabsmænd har tænkt før, er, at når endotoksiner frigives af bakterier, inducerer de en inflammatorisk type programmeret celledød kaldet pyroptose i immunceller," sagde Dr. Deo. Endotoksiner er en del af den ydre cellevæg af stort set alle gramnegative bakterier.
"Vi har fundet ud af, at de patogene bakterier bruger en lignende mekanisme til at frigive yderligere toksiner," sagde han. "De dræber immunceller ved at frigive små overfladestrukturer kaldet ydre membranvesikler - pakker af toksiner, der er rettet mod mitokondrier. Mitokondrierne afvæbnes, bliver dysfunktionelle og dør derefter som følge af apoptose eller cellulært selvmord."
Forskerne vil undersøge lægemidler, der nu er på vej til klinikken, og genbruge lægemidler, der allerede er i brug, måske som anti-kræftbehandlinger, for at se, om de kan bruges til at fjerne bakterielle infektioner.
