Alternatiiv antibiootikumidele: valk, mis tapab baktereid

Aktiveeritud inflammosoomid algatavad rakus protsessi, mille käigus gasdermiin D-NT rakud asuvad baktereid tapma nii raku sees kui ka rakust väljas. Foto: Boston Children's Hospital

Avastatud valgujupp võimaldab edukalt hävitada baktereid ja kontrollida sepsist. Antibiootikumide resistentsuse ajastul on uute strateegiate otsimine hädavajalik.

Üks lahendus maailmas aina levivale antibiootikumide resistentsuse probleemile võib peituda keha enda immuunreaktsioonide paremas tundma õppimises ja vajadusel selle targas võimendamises. Sellise järelduseni jõudsid Bostoni lastehaigla arstid, kes uurisid, mis juhtub kehaga sepsise ehk kogu keha hõlmava põletiku jooksul. Sepsise puhul reageerib keha haigustekitajale nii tugevalt, et hakkab kahjustama veresooni ja muid organeid. Iga aasta hukub sepsise tagajärjel miljoneid inimesi, eriti väikelapsi.

Uuringud on näidanud, et bakterite rünnaku korral aktiveeruvad rakus inflammosoomideks kutsutavad valgukompleksid, mille mõjul nakatunud rakud plahvatavad ja paiskavad endast välja nii bakterid kui ka keemilised signaalid, mis aitavad esile kutsuda immuunreaktsiooni. Sellist protsessi nimetataks püroptoosiks. Siinkohal on oluline tasakaal – liiga tugev reaktsioon võib esile kutsuda septsise.

«Immuunsüsteem üritab meeleheitlikult nakkust kontrollida. Kui bakteri on liiga tugevad, võib immuunsüsteem ise lõpuks patsiendi tappa,» kirjeldas seda protsessi uuringut juhtinud doktor Judy Lieberman. Ta seletas, et enamus katseid immuunvastust vaigistada ei ole õnnestunud, kuna seni ei ole piisavalt lähedalt uuritud sepsist vallandavaid protsesse.

Ajakirjas Nature avaldatud artiklis kirjeldavad Lieberman ja kolleegid detailselt püroproosi tekkmehhanisme, mis võivad tulevikus omada ülisuurt mõju nakkushaigustega võitlemisele.

On teada, et aktiveeritud inflammosoomid korraldavad ümber pikki gasdermiin D valke. Selle tagajärjel tekkivad gasdermiin-D-NT valgud mängivad bakterite hävitamises aga võtmerolli. Nad hävitavad bakterirakud, lüües augud neid katvatesse membraanidesse. Lisaks löövad nad augud ka peremeesraku membraani, tappes niimoodi nakatunud raku ja vallandades immuunreaktsiooni. Uuringust selgub, et lisaks rakusisesele toimele hävitab gasdermiin-D-NT baktereid edukalt ka väljaspool peremeesrakku, jättes terved rakud samas puutumata. Laboritingimustes õnnestus niimoodi tappa nii E. coli, S. aureus ja Listeria baktereid.

«Kuna see valgufragment tapab baktereid, aga jätab nakatamata rakud puutumata, võib juba ette kujutada tema mõju haigetesse kudedesse süstimisel. Eriti kasulik oleks selline lähenemine antibiootikumidele resistsete bakterite tekitatud nakkuste puhul. Resistentsus on väga laialt levinud ja me peame otsima muid strateegiaid, kuidas nakkustega võidelda,» ütles Lieberman.

Sepsise ravimise osas näeb Lieberman võimaliku ravina kirjeldatud gasdermin-D-NT blokeerimist.