Митохондрии защищают клетки от инфекций, конкурируя с патогенами за питательные вещества

Хронические инфекции поражают значительную часть населения планеты, создавая постоянные проблемы для систем здравоохранения и ставя под угрозу благополучие пациентов.

В новом исследовании учёные из Института биологии старения Общества Макса Планка обнаружили неожиданного союзника в борьбе с инфекциями: собственные митохондрии клетки. Митохондрии, наиболее известные тем, что обеспечивают клетки энергией, также играют защитную роль, конкурируя с патогенами за жизненно важные питательные вещества.

Статья опубликована в журнале Science.

Во время инфекции митохондрии вступают в метаболическую борьбу за ресурсы с внутриклеточными паразитами, такими как Toxoplasma gondii, борясь за доступ к фолату и тем самым подавляя рост патогенов.

Это открытие подчёркивает уникальную защитную стратегию, используемую клетками-хозяевами, и открывает новые возможности для разработки методов лечения против зависимых от фолата патогенов, таких как Toxoplasma и Plasmodium, вызывающих токсоплазмоз и малярию соответственно.

Во время инфекции, вызванной человеческим паразитом Toxoplasma gondii, исследователи наблюдали активацию интегрированного стрессового ответа, который изменяет метаболизм митохондрий. Этот ответ усилил митохондриальную активность, что привело к увеличению потребности в фолате — критическом питательном веществе для синтеза нуклеотидов. В результате митохондрии ограничивают доступ паразита к фолату, сдерживая его рост и размножение.

Мыши, неспособные активировать этот стрессовый ответ, демонстрировали более быстрый рост паразита, что подтверждает защитную роль этого пути in vivo.

«Митохондрии и внутриклеточные патогены конкурируют за одни и те же питательные вещества. Однако мы ранее не знали, используют ли клетки митохондрии для защиты от вторгающихся патогенов, таких как Toxoplasma», — объясняет Тания Медейрос, первый автор исследования.

В будущих исследованиях учёные намерены раскрыть точные механизмы, запускающие стрессовый ответ во время инфекции, и идентифицировать вовлечённые белки. Они также хотят изучить возможность усиления митохондриальной активности для борьбы с инфекциями.

«Повышение митохондриального метаболизма потенциально может защитить от зависимых от фолата патогенов, таких как Plasmodium или Toxoplasma. Это открывает двери для новых терапевтических возможностей», — добавляет Лена Пернас, ведущий автор исследования.

Предоставлено Институтом биологии старения Общества Макса Планка.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте