Учёные из Института молекулярной биологии Барселоны (IBMB) при Испанской национальной исследовательской совете (CSIC) и Института биомедицинских исследований Беллвитге (IDIBELL) провели исследование, в ходе которого удалось зафиксировать, как эмбрионы возрастом в несколько дней защищаются от потенциальной бактериальной инфекции. Работа [опубликована](https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1931312825002082) на этой неделе в журнале Cell Host and Microbe.
В частности, исследователи смогли увидеть, как эмбрионы рыбок данио используют клетки, присутствующие на их поверхности, известные как эпителиальные клетки, для поглощения и уничтожения бактерий посредством процесса, называемого фагоцитозом, аналогичного тому, который осуществляют лейкоциты. Важно отметить, что учёные наблюдали наличие этой способности к уничтожению бактерий и у человеческих эмбрионов.
Используя современные методы микроскопии, исследование демонстрирует, как клетки захватывают бактерии Escherichia coli и Staphylococcus aureus через небольшие выступы своей мембраны, в которых участвует белок актин.
«Наше исследование показывает, что в начале развития — до имплантации в матку и до формирования органов — эмбрионы уже имеют систему защиты, которая позволяет им бороться с бактериальными инфекциями», — говорит Эстебан Хойман, исследователь в IBMB-CSIC и IDIBELL, руководитель исследования.
Этот процесс, объясняют учёные, работает как механизм фагоцитоза, активирует гены иммунитета в этих клетках, эффективно уничтожает бактерии и способствует правильному развитию эмбриона в случае инфекции.
«Эта система может представлять собой происхождение иммунитета. Исследование раскрывает первое взаимодействие между вновь формирующимся организмом и его биологическим микроокружением», — добавляет Хойман, возглавляющий лабораторию биовизуализации эмбриональных клеток.
В исследовании, помимо CSIC и IDIBELL, приняли участие учёные из CRG Barcelona, Университета Помпеу Фабра (UPF), Института биоинженерии Каталонии (IBEC), Университета Барселоны (UB), Университетской больницы Дексеус и ICREA.
В начале развития эмбрионы подвергаются множеству изменений в окружающей среде, которые могут представлять угрозу, поскольку у эмбрионов ещё не сформировалась иммунная система для их защиты.
В матке инфекции встречаются часто и связаны с бесплодием. Однако до сих пор оставалось загадкой, как эмбрион реагирует при встрече с бактерией. Это исследование показывает, что иммунные способности эмбриона начинают формироваться задолго до появления лейкоцитов и «могут помочь нам в будущем улучшить фертильность, предотвратить эмбриональные пороки развития и разработать новые методы репродуктивной терапии», — объясняет Хойман.
В этом смысле открытие также подчёркивает важную необходимость более подробно изучить популяцию бактерий, которые могут колонизировать матку, дифференцируя захватчиков (и возможных патогенов) от потенциальных резидентных бактерий, которые могут оказывать благотворное влияние на репродуктивную физиологию.
Предоставлено Испанским национальным исследовательским советом.