4
Вирусы-бактериофаги, присутствующие в организме человека, могут путешествовать через клетки и ткани тела и умеют прикрепляться к ключевым компонентам слюны и поверхности слизистых оболочек тела, что указывает на их важную роль в работе иммунитета, говорится в статье, опубликованной в журнале mBio.
"Сегодня во всех учебниках биологии написано, что бактериофаги не взаимодействуют с клетками человека или других многоклеточных животных. Теперь нам становится понятно, что это полная чушь. С другой стороны, так как мы ничего не знаем о жизни этих вирусов, их медицинское применение может начаться только через десятилетия", — заявил Джереми Барр (Jeremy Barr) из университета Монаша в Мельбурне (Австралия).
Тело человека содержит в себе примерно в 10 раз больше одноклеточных бактерий, грибков и прочих представителей микрофлоры, чем наших собственных клеток. Наблюдения последних лет показывают, что микрофлора может не только влиять на метаболизм человека и вероятность развития рака и других болезней, но и на его поведение.
К примеру, год назад американские биологи обнаружили, экспериментируя на мышах, что развитие аутизма может быть связано с отсутствием одного вида микробов, бактерий Lactobasillus reuteri в кишечнике детей и их матерей. Относительно недавно ученые обнаружили намеки на то, что особенности устройства и работы мозга у женщин могут быть связаны со структурой их микрофлоры.
Барр и его коллеги обнаружили, что полноправным компонентом микрофлоры, влияющим на жизнедеятельность и поведение человека, могут быть особые вирусы-бактериофаги, атакующие не клетки людей, а различных бактерий и архей, живущих в нашем кишечнике, слюне и в других частях тела, контактирующих с внешней средой.
Ученые достаточно давно считают бактериофагов потенциальной заменой для антибиотиков, в том числе и потому, что эти вирусы, как раньше считали ученые, никак не взаимодействуют с тканями тела человека и не пытаются их заразить. Наблюдая за перемещениями вируса Т4 по аналогам почечной ткани, выращенных из клеток собак, команда Барра показала, что это на самом деле не совсем так.
Вырастив аналог одиночного слоя клеток почек, ученые поместили его в сосуд, дно которого было покрыто тонкой сеткой и поместили эту конструкцию в другую пробирку, наполненную водой. После этого биологи добавили некоторое количество вирусных частиц в первую емкость и проследили за тем, появятся ли бактериофаги в воде.
Как оказалось, вирусы проникали через этот барьер очень быстро, гораздо быстрее различных светящихся молекул, содержавшихся в питательной среде в первой пробирке. Как показывают расчеты ученых, за два часа наблюдений примерно 0,1% бактериофагов попало из одной пробирки в другую. По мнению Барра, это не могло произойти само по себе, если бы в этом процессе не участвовали клетки почечной ткани.
Что интересно, процесс "перекачки" вирусов имел "односторонний" характер – почечная ткань транспортирует их только из слизистой оболочки внутрь организма, но не наоборот. На этом, как показали последующие опыты ученых, путешествие бактериофагов не заканчивается, и они могут проникать во все органы животных и людей, в том числе и мозг. Каждый день, по словам биологов, через кишечник и желудок просачивается примерно 30 миллиардов вирусных частиц, безобидных для человека, но опасных для микробов.
Более того, прошлые опыты Барра и его коллег показали, что бактериофаги могут прикрепляться к молекулам муцина, ключевому компоненту слюны и секретов всех других слизистых желез, который делает их выделения густыми и желеобразными. Благодаря этому в подобных органах присутствует примерно в 4 раза больше бактериофагов, чем во всех остальных частях тела людей и животных.
Как полагает Барр, все это указывает на то, что эти вирусы играют роль второй иммунной системы, ее "первого эшелона", который не только помогает организму бороться с инфекциями, но и оповещает его о проникновении незнакомых типов микробов. Его дальнейшее изучение, по словам генетика, покажет, можно ли "дирижировать" работой вирусов и заставлять их активнее бороться с болезнями и даже раком.
