Ten nieudokumentowany do tej pory system odpornościowy bazuje na interakcji pomiędzy organizmem ludzkim a bakteriofagami - wirusami zwalczającymi bakterie. Odkrycia dokonał Jeremy Barr z Uniwersytetu w San Diego, jego praca jest finansowana z funduszu Narodowego Instytutu Zdrowia Stanów Zjednoczonych. Śluz (także ślina),jest środowiskiem życia znacznej populacji mikrobów – grzybów, bakterii i wirusów. Wydzielina śluzowa pełni rolę mechaniczną, umożliwiając funkcjonowanie wielu ludzkich organów, w tym jelit oraz płuc. Śluz jest też „ostatnia bramą” – tarczą, która oddziela narządy od środowiska zewnętrznego.

Chcąc wyjaśnić rolę śluzu zwierzęcego w odporności, naukowcy pobrali próbki od ludzi oraz zwierząt. Badania obejmowały bardzo szerokie spektrum organizmów, część próbek pochodziła od pacyficznych ukwiałów. Okazało się, że wszystkie śluzy zawierały bardzo dużą ilość bakteriofagów. To dosyć zaskakujące odkrycie, biorąc pod uwagę jak ludzkie środowisko i tryb życia różnią się od mieszkańców oceanicznych głębin. Podczas dalszych testów naukowcy posiali bakterie E.Coli na powierzchnię tkanki produkującej śluz. Bakteriofagi zniszczyły komórki bakteryjne chroniąc w ten sposób komórki wydzielnicze. Aby potwierdzić te wyniki, naukowcy posiali bakterie na tkankę niechronioną przez śluz - infekcja E. Coli zdewastowała komórki wydzielnicze. Nowy model odpornościowy został nazwany BAM (BacteriophageAdherence to Mucus).

Okazało się, że bakteriofagi tworzą ścisłe adhezyjne wiązania z cukrami wchodzącymi w skład wydzieliny. Ig-podobne domeny białkowe bakteriofaga wiążą się z pozostałościami po glikanie (polisacharyd), który okrywa glikoproteinowy składnik śluzu. Analiza metagenomiczna pomogła ustalić, że te Ig-podobne domeny występują na powierzchni wielu bakteriofagów z różnych środowisk. Dodatkowo, śluz wytwarzany przez różne organizmy ma bardzo podobny skład.  Oznacza to, że opisany przez Barra system jest powszechny i niezależny od nosiciela.Organizm pozyskuje bakteriofagi ze środowiska, ponieważ mają one naturalną przylepność do warstw śluzu. Następnie rozprzestrzeniają się one pomiędzy różnymi typamiwydzieliny po całym organizmie.

Model odporności bakteriofagowej

Bakteriofag przeradza się w swoistego protektora swojego nosiciela, jest to pierwszy przypadek takiej interakcji pomiędzy człowiekiem a wirusem – wyjaśnia Barr. Znajomość nowego systemu odpornościowego niesie wiele możliwości. Być może naukowcy odkryją jak modyfikować działanie bakteriofagów, aby mogły skuteczniej spełniać swoją rolę. Barr zwraca uwagę na przydatność takiego podejścia w terapiach zwalczającychzakażenia płuc oraz jelit.

Przeczytaj również:

Pochodzenie etniczne a odporność

Białka IkBNS kierują układem immunologicznym?

Łukasz Kałużny

Źródła:

http://newscenter.sdsu.edu/sdsu_newscenter/news.aspx?s=74269

http://www.pnas.org/content/early/2013/05/16/1305923110.abstract