Precyzyjny atak bakteryjny

5
1726

Jeśli wyobrazić sobie bakterię wielkości sporego mamuta, to bakteryjny systemem sekrecyjny byłby bardzo długim i grubaśnym włosem pokrywającym jego ciało. Włosy te wykonywałyby tytaniczną pracę szybkiego przepychania białek o rozmiarach piłek ping-ponga przez kanał o średnicy ziarnka grochu. Tylko po co się tak męczyć?

Bakteryjne żądło i jego „inteligentny” jad

Wykorzystując systemy sekrecyjne (SS), bakterie są w stanie całkowicie przeprogramować komórki innych organizmów. Roślin, zwierząt i człowieka oraz… innych bakterii. Co z tego mają? Uzyskują kontrolę nad otoczeniem, zmieniają nieprzychylne i niewygodne miejsce w inkubator dla swoich dzieci. Coś jak owa osa, która najpierw paraliżuje wielką gąsienice specjalnym jadem za pomocą żądła, by w tej żywej, a więc niepsującej się i dostarczającej białkowo-tłuszczowego pożywienia nieruchomej przechowalni złożyć swoje jaja. Tylko tak może zapewnić im prawidłowy rozwój.

Podobnie Shigella z SS typu III potrafi zmusić do rozpadu układy aktynowe (aktyna to jedno z najważniejszych dla nas białek strukturalnych). Następnie spolimeryzuje je tam, gdzie bakterii będzie wygodnie. Owe powstające na życzenie aktynowe sznury są jej potrzebne, by się przeciągnąć z jednej zakażonej komórki nabłonka naszego jelita do drugiej. Sama z siebie bowiem Shigella jest do ruchu niezdolna. By doprowadzić do biegunki, musi zaatakować wiele komórek ludzkich w krótkim czasie i w każdej z nich się namnożyć. Do wywołania tej uciążliwej choroby, wystarczy jedynie siedem komórek bakterii na 90-kilogramowego człowieka. A wszystko dzięki szigellowemu systemowi sekrecyjnemu i wysyłanym przezeń do wnętrza naszych komórek białkom-efektorom. Bez niego bakteria jest pozbawiona jakiejkolwiek zjadliwości i nie potrafi wywołać krwawej biegunki.

Dzięki podobnemu systemowi i konkretnemu transportowanemu przez ową nanostrzykaweczkę efektorowi, pałeczka ropy błękitnej wpływa na działanie naszych białek zwanych małymi GTP-azami sygnalnymi. To takie wewnętrzne białkowe „tranzystory” odbierające i transformujące sygnał z zewnątrz komórki na aktywności wewnątrz komórki. Prowadzi to do rozregulowania rozlicznych ścieżek przekazywania informacji w naszych komórkach. Działanie bakteryjnej amunicji wystrzeliwanej z nano-broni zaburza przyleganie komórek, ich namnażanie, przepływ białek pomiędzy przedziałami komórkowymi oraz zahamowuje zaprogramowaną śmierć komórki – apoptozę. Nie tylko zatem ów bakteryjny efektor zmienia komórkę w inkubator dla bakterii, ale w dodatku go unieśmiertelnia, aby trwał tak długo, ile to bakterii jest potrzebne. Podobnym mechanizmem unieśmiertelniania komórek obserwuje się podczas choroby nowotworowej.

Zobacz także  Demokratyczne obozy Trumpa

Nanoaparaty mikrokomórek

Ostatecznie prace nad przeobrażeniem naszych komórek w długowieczne inkubatory dla bakterii prowadzą efektory transportowane przez SS. Sama konstrukcja SS-ów objawia, jakim mistrzem inżynierii i architektury może być natura. Nanotechnologowie mogliby się wiele nauczyć i wiele skorzystać, obserwując budowę i działanie tych struktur pochodzenia bakteryjnego. Głównych bakteryjnych SS-ów znamy siedem. Przy czym system VII występuje wyłącznie u prątków (wywołujących m.in. gruźlicę i trąd), reszta zaś najczęściej u bakterii gramujemnych. Ciągle odkrywane są kolejne ich modyfikacje czy zgoła nowe systemy. Opisać je tutaj, to jak napisać jednokolumnowy przewodnik po serach francuskich. Dzielić można, jako i sery: po smakach, albo po regionach z których pochodzą. Czyli wg tego, co wydzielają, albo tego, jak wyglądają i skąd pochodzą.

Przykładowo, klasyczna nanostrzykawka, system typu III, wywodzi się z bakteryjnego aparatu ruchu zwanego wicią. System typu VI najbardziej molekularnie przypomina „nóżkę faga”. Czyli strukturę wychodzącą z osłonki białkowej wirusa atakującego bakterie, pozwalającą mu wstrzyknąć swój materiał genetyczny. To przeprogramuje komórkę bakteryjną na inkubator wirusa-faga. System typu VI działa podobnie, jak jego wirusowy praprzodek – transportuje toksyny (tym razem bakteryjne białka, a nie fagowy DNA) do innych komórek bakteryjnych, aby je zabić. Okazuje się jednak, że ta właśnie potencja jednych bakterii przeciw innym może mieć liczne konsekwencje dla naszego zdrowia.

1
2
PODZIEL SIĘ
Poprzedni artykułWirtualna rzeczywistość podbijana przez Sony.
Następny artykułNie nam myśleć, nam jeno maszerować.
Biolog molekularny i mikrobiolog, dziennikarz naukowy, ekspert z zakresu chorób zakaźnych. Popularyzowała nauki biologiczne i medyczne na łamach “Gazety Wyborczej” i jej Magazynu, “Życia z kropką”, “Newsweeka Polska”, “Polityki”, “Wiedzy i Życia”, „FOCUS-a”, “Świata Lekarza” a ostatnio „Gościa Niedzielnego”, „Wsieci” i „GPC”. Współpracowała z działem naukowym PAP, w trakcie jego reformy w latach 1999-2000, oraz jako autor, tłumacz i redaktor merytoryczny z wydawnictwami Prószyński i S-ka, WSiP, CiS i Adamantan.

Komentarze

komentarzy