Làm thế nào chlamydia tự bảo vệ mình chống lại hệ thống miễn dịch

Jörn Coers, một nhà miễn dịch học tại Đại học Duke, cho biết thế giới đang phải đối mặt với một đại dịch thầm lặng: chlamydia. Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) ước tính rằng 4 triệu người đã mắc bệnh do vi khuẩn vào năm 2018, khiến nó trở thành bệnh lây truyền qua đường tình dục được chẩn đoán phổ biến nhất. Mặc dù vậy, hầu hết các bệnh nhiễm trùng không được chẩn đoán, ông nói, và nhiễm trùng có thể tồn tại trong nhiều tháng. Nhiễm Chlamydia gây viêm, có thể dẫn đến xơ hóa trong đường sinh sản. Ở nam giới, các triệu chứng thường nhẹ, nhưng phụ nữ phải đối mặt với nguy cơ mang thai ngoài tử cung và vô sinh.

Trong nỗ lực tăng tốc độ phát triển vắc-xin chlamydia, Coers đã dành nhiều năm để tìm ra cách Chlamydia trachomatis, vi khuẩn gây bệnh ở người, tránh được sự hủy diệt. Trong một nghiên cứu gần đây, Coers và nhóm của ông đã phát hiện ra một loại protein quan trọng cho phép C. trachomatis vượt qua hệ thống phòng thủ của cơ thể.

Để xâm nhập vào tế bào chủ, Chlamydia tự che mình trong một mảnh màng tế bào chủ, tạo thành không bào hoặc bao gồm, nơi nó phát triển và phân chia không bị gián đoạn bởi các tế bào miễn dịch. Các tế bào T có thể phát hiện Chlamydia trong thời gian ngắn nó sống bên ngoài tế bào và để đáp ứng, giải phóng gamma interferon (IFN-γ), một cytokine gây viêm gây ra sự phá hủy mầm bệnh. Nhưng một cái gì đó về sự bao gồm cho phép Chlamydia che giấu phản ứng miễn dịch và tồn tại trong nhiều tháng hoặc nhiều năm.

Vài năm trước, Coers và các đồng nghiệp của ông nhận thấy rằng C. trachomatis vượt trội trong việc trốn tránh hệ thống miễn dịch của con người trong khi C. muridarum, một mầm bệnh gặm nhấm có liên quan chặt chẽ, thì không. Trong một nghiên cứu năm 2016, Coers đã phát hiện ra rằng protein ubiquitin liên kết với các vùi C. muridarum trong tế bào người và nhắm mục tiêu chúng để tiêu diệt, nhưng điều gì đó về vùi C. trachomatis cho phép chúng tránh liên kết ubiquitin. Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã tìm cách hiểu làm thế nào.

         <em>Chlamydia</em> xâm chiếm tế bào chủ, tạo thành không bào liên kết màng hoặc bao gồm, sau đó sửa đổi thành phần protein của màng cấu trúc. Nếu các tế bào miễn dịch phát hiện <em>Chlamydia</em> trước khi nó hình thành sự bao gồm, chúng sẽ kích hoạt các tế bào T sản xuất interferon-? (IFN-?), một cytokine mạnh mẽ. IFN-? kích hoạt protein mysterin (còn được gọi là RFN213), gắn ubiquitin vào màng bao gồm, báo hiệu tế bào phá hủy nội dung của bao gồm bằng cách đổ chúng vào lysosome (trái). C. trachomatis tạo ra GarD, một loại protein tích hợp vào chính màng bao gồm và bằng cách nào đó ngăn mysterin gắn ubiquitin, cho phép vi khuẩn tránh được sự phá hủy miễn dịch trong khi tiếp tục nhân lên và cuối cùng bùng phát từ tế bào (bên phải).
Chlamydia xâm nhập vào tế bào chủ, tạo thành không bào liên kết màng hoặc bao gồm, sau đó điều chỉnh thành phần protein của màng cấu trúc. Nếu các tế bào miễn dịch phát hiện Chlamydia trước khi nó hình thành sự bao gồm, chúng sẽ kích hoạt các tế bào T tạo ra interferon-γ (IFN-γ), một cytokine mạnh mẽ. IFN-γ kích hoạt protein mysterin (còn được gọi là RFN213), gắn ubiquitin vào màng bao gồm, báo hiệu tế bào phá hủy nội dung của bao gồm bằng cách đổ chúng vào lysosome (trái). C. trachomatis tạo ra GarD, một loại protein tích hợp vào chính màng bao gồm và bằng cách nào đó ngăn mysterin gắn ubiquitin, cho phép vi khuẩn tránh được sự phá hủy miễn dịch trong khi tiếp tục nhân lên và cuối cùng bùng phát từ tế bào (bên phải). | WEB .PDF
© NANOCLUSTERING.COM

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện một màn hình di truyền của các chủng C. trachomatis đột biến khác nhau được phát triển bên trong các tế bào biểu mô của con người với sự hiện diện và vắng mặt của IFN-γ. Các chủng C. trachomatis dễ bị phá hủy qua trung gian IFN γ nhất có đột biến trong một gen mã hóa một loại protein mà các nhà nghiên cứu đặt tên là GarD (trước đây là CTL0390), chỉ ra rằng GarD rất quan trọng đối với sự sống sót của C. trachomatis. Các thí nghiệm hình ảnh trên các chủng C. trachomatis kháng IFN γ cho thấy GarD ngăn chặn liên kết ubiquitin bằng cách tự chèn vào màng bao gồm. Vô hiệu hóa GarD cho phép liên kết ubiquitin và khiến vi khuẩn dễ bị tổn thương. Trong khi đó, chuột tự bảo vệ mình khỏi C. muridarum lây nhiễm loài gặm nhấm bằng cách chặn ubiquitin thông qua một cơ chế hoàn toàn khác.

"Khi protein GarD ở đó, sự bao gồm. . . ngụy trang bản thân, giống như một chiếc áo choàng tàng hình từ Harry Potter, "Coers giải thích. "Bây giờ chúng tôi đã hiểu tại sao interferon-γ không thể xóa nhiễm trùng và tại sao những bệnh nhiễm trùng này kéo dài trong một thời gian dài như vậy."

"Tôi nghĩ đó là một kết quả quan trọng và đáng tin cậy", Bob Brunham, một nhà khoa học về bệnh truyền nhiễm và là giáo sư danh dự tại Đại học British Columbia, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết. "Nó cho thấy chlamydia lẩn tránh như thế nào."

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng IFN-γ kích hoạt một loại protein gọi là mysterin (còn được gọi là RNF213) chịu trách nhiệm gắn ubiquitin vào bao gồm, mặc dù Coers lưu ý rằng GarD chính xác như thế nào ngăn chặn mysterin làm như vậy, một cách khéo léo, vẫn còn là một bí ẩn.

Natalia Mesa
Jan 2, 2023