Kórokozó mikrobák több évtizedes rejtélyére derült fény

2020.02.06.
Kórokozó mikrobák több évtizedes rejtélyére derült fény
Pál Gábor, az ELTE Biokémiai Tanszék docense kutatótársaival kimutatta, hogy az ekotin nevű fehérje egymagában képes megbénítani szervezetünk legalább három mikrobaölő rendszerét. A támadó mikrobák fegyverének beazonosításával és az ekotin semlegesítésével azonban felülkerekedhetünk a kórokozókon. Az eredményeket a rangos PloS Pathogens lapban közölték.

Korunk orvostudományának egyik legnagyobb kihívása az antibiotikumokkal szemben ellenálló, életveszélyes fertőzéseket okozó mikrobák világméretű előretörése. Kiemelten fontos felismerés, hogy a legelterjedtebb antibiotikum-rezisztens kórokozók zömében kimutatható az ekotin. Az ekotint 1983-ban a Harvard Egyetemen kutatói azonosították kólibaktériumban, azóta pedig kiderült, hogy a fehérjét a hírhedt pestist okozó Yersinia pestis baktérium és számos más betegség kórokozója is termeli.

Immunrendszerünk ősi, ellenanyagok több hetes kifejlesztését nem igénylő, ezért azonnali beavatkozásra képes része a veleszületett immunitás. Ennek központi eleme a vérszérum baktériumölő hatásáért felelős komplementrendszer. Pál Gábor kutatócsoportja, Gál Péternek az ELK Természettudományi Központban és Józsi Mihálynak az ELTE Immunológiai Tanszéken működő csoportjával együttműködésben kimutatta, hogy

az ekotin a komplementrendszer lektin és alternatív útját gátolja.

„Eddig is tudtuk, hogy ez a fehérje valahogy elősegíti a kórokozók megtelepedését, túlélését majd elszaporodását a szervezetben, de ennek a mechanizmusáról semmit nem tudtunk – magyarázza Pál Gábor, az ELTE TTK Biokémiai Tanszék docense, a kutatás vezetője. – Több mint 30 éves rejtélyt sikerült megoldanunk, miközben új mechanizmusok is feltárultak. A kísérletes munka dandárját doktorandusz hallgatóm, Nagy Zoltán Attila végezte." 

Az ábra az ekotin ellentámadását illusztrálja

A komplementrendszer – a véralvadáshoz hasonlóan – fehérjehasító (proteáz) enzimekből álló kaszkádrendszer. A komplementrendszer képes felismerni, megjelölni és elpusztítani a szervezet számára idegen, veszélyes struktúrákat, például a patogén mikrobákat és a rákos sejteket. A folyamat első lépésében ún. mintázatfelismerő molekulákhoz (világoskék) kapcsolódó proteázok (zöld) aktiválódnak, amelyek beindítják a kaszkádreakciót, ami végül a patogén mikrobák elpusztításához vezet. A mikrobák sejtmembránjába (szürke) épülő komplementfehérjék pórusokat (barna) képeznek, megsebezve a betolakodót. Az elsőként megjelenő pórusokon kijutó ekotin (sárga és piros) azonban ellentámadásba lendül, és a kaszkádrendszer legkorábban aktiválódó proteázait gátolva leállítja az immunrendszer védelmi mechanizmusait.

A kutatóknak ráadásul

sikerült felfedezniük szervezetünkben egy eddig ismeretlen baktériumölő mechanizmust is,

amelyet az ekotin szintén blokkol. Elméleti jelentőségük mellett az eredmények gyakorlati szempontból is fontosak, hiszen az ekotin gátlását követően a veleszületett immunrendszerünk mechanizmusai újra képessé válhatnak a támadó kórokozó elpusztítására. A felfedezés tehát új antimikrobiális terápiákhoz is elvezethet.

Pál Gáborék tanulmánya a PloS Pathogensben