NYHET Enligt den traditionella synen mördar bakterietoxiner målcellerna. Men är detta den enda sanningen? Umeåprofessor Teresa Frisan med kollegor visar att toxin-värd-interaktionen är mer komplex och att bakterietoxiner kan fungera som modulatorer för värdens immunsvar för att undvika detektering av bakterie och etablering av en långvarig infektion. Studien publiceras i Cell Reports.
Teresa Frisan, Maria Lopez Chiloeches, Anna Bergonzini tittar på bilder av hematoxylin och eosinfärgning med ljusfältmikroskopi.
BildJavier Avila-CariñoBakterietoxin kallas det giftämne som från bakteriesubstans leder till sjukdom. Bakteriella genotoxiner tillhör en speciell familj av bakterietoxiner som orsakar DNA-skador i värdcellerna, på samma sätt som andra välkända cancerframkallande faktorer såsom strålning. Som en konsekvens av skadan aktiverar värdcellerna sina DNA-reparationsmekanismer.
Om skadan är för omfattande, hamnar majoriteten av cellerna i kroppen det vilostadie som brukar kallas senescence, cellulärt åldrande. Dessa celler delar sig inte utan utsöndrar många ämnen som bidrar till att aktivera inflammation, vilket också är den första åtgärden i kroppens antibakteriella försvar. Frågan är varför bakterier skulle tillägna sig denna typ av toxiner som aktiverar mekanismer för anti-bakteriellt försvar och därmed ”skjuta sig själva i foten”?
Forskare från Institutionen för molekylärbiologi och Umeå centrum för mikrobiell forskning, UCMR, vid Umeå universitet, tillsammans med nationella och internationella medarbetare, visar i en ny studie att trots induktion av DNA-skador och cellulärt åldrande, trycker förekomsten av ett funktionellt genotoxin ner tarminflammationer, vilket minskar vävnadsskador och dödlighet och låter bakterierna invadera vävnad på ett smygande sätt.
– Denna effekt beror på aktivering av ett toxinberoende antiinflammatoriskt svar, säger Teresa Frisan, professor på Institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet.
Dessutom visar forskarna att den antiinflammatoriska effekten är kontextberoende, eftersom den går förlorad hos individer som lider av inflammatoriskt tarmssjukdom. Detta understryker betydelsen av patientens hälsostatus för att definiera det slutliga resultatet av bakteriens toxiska effekt.
– Studien betonar att det finns en komplex korskommunikation mellan de bakteriella genotoxinerna, DNA-skador och en sofistikerad modulering av värdens immunsvar, motsatt den traditionella synen på toxiner som brutala mördare, säger Teresa Frisan.
Frisan, Teresa et al.: Influence of the microenvironment on the modulation of the host response by the typhoid toxin. Cett Report (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108931
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00245-X.
