В нашем кишечнике живёт множество полезных бактерий, и потому перед иммунной системой при появлении патогенного чужака встаёт непростой вопрос: как отличить полезную бактерию от вредной? Причём иммунитет должен быть очень аккуратным — если он увлечётся и проявит хотя бы малейшую неразборчивость, начнётся мощная воспалительная реакция, направленная на всю микрофлору в кишечнике.

Исследователей давно занимает вопрос взаимоотношений между иммунной системой и кишечными бактериями, вредными и полезными. Главное отличие полезной бактерии от вредной в том, что первая может свободно жить в полости кишечника, а вторая стремится проникнуть внутрь клетки. Когда патоген попадает в клетку, та, разумеется, чувствует, что что-то не так, и сообщает об этом иммунитету. Часто сигналом тревоги служат чужеродные молекулы, которые клетка выставляет на мембране — иммунитет видит их и атакует поражённую клетку.

Однако в случае кишечных инфекций срабатывает ещё один механизм, который в журнале Nature описывают исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе (США). Учёные экспериментировали с сальмонеллой, которая перед проникновением в клетку впрыскивает в неё особый фермент, чтобы перестроить актиновый цитоскелет, — без этого бактерия не сможет попасть внутрь. Этот фермент активирует некоторые из ГТФаз, а именно Rho ГТФазы. Эти белки передают сигналы, касающиеся управления актином. После этого актиновые нити в клетке разрушаются, и бактерия может начать движение в клетку.

Однако в клетке есть сенсор, чувствующий неправильную, патогенную активность ГТФаз. Этим сенсором работает белок NOD1, который через цепочку молекулярных посредников даёт знать о вторжении белку NF-kB — известнейшему транскрипционному активатору, в чьём ведении среди прочего находятся гены активации иммунного ответа. NF-kB запускает синтез сигнальных молекул, которые активируют иммунную систему и натравливают её на больную клетку и поразившую её бактерию.

О роли сигнальных клеточных ГТФаз в иммунном ответе догадывались и раньше, а уж о действиях NF-kB известно с незапамятных (по научным меркам) времён. Однако собрать все элементы головоломки в единую картину до сих пор не удавалось. У группы Андреаса Боймлера это получилось благодаря тому, что учёные решили присмотреться к белку NOD1, который считался исследованным вдоль и поперёк. А ведь именно он, по сути, как раз и несёт сторожевую вахту, сравнивая обычную активность сигнальных ферментов клетки с вынужденной, патогенной. Возможно, некоторые формы предрасположенности к кишечным инфекциям могут быть связаны как раз с ослабленной активностью этого белка.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Дэвисе.