Фатальна привабливість Бактеріальна принада заманює глистів на смерть

Внески автора: K.P.R. написав роботу.

фатальна

Протягом останнього десятиліття аскариди Caenorhabditis elegans стали популярною моделлю для вивчення взаємозв’язків хазяїн/патоген, що приводить до великої кількості інформації про фактори мікробної вірулентності та шляхи захисту господаря (1). Незважаючи на те, що за останні роки ускладнена взаємодія між C. elegans та багатьма патогенами, з якими він стикається в ґрунті, стає все більш чіткою, ще багато чому можна навчитися. Які ознаки використовують глисти для виявлення джерел їжі? Як глисти вибирають, які види бактерій їсти, а кого залишати в спокої? Після виявлення збудника захворювання, якими є механізми знищення мікробів та механізми виживання нематод? Стаття Ніу та співавт. (2) у PNAS забезпечує рідкісний огляд на 360 ° одного зв’язку C. elegans/патоген. Він описує сигнали Bacillus nematocida, які залучають C. elegans, фактори вірулентності, які він використовує для знищення глистів зсередини, та конкретні цільові білки-господарі.

Досить добре пахне, щоб їсти

Круглі черви, що закопуються в ґрунті, стикаються з тисячами видів бактерій, але як вони знаходять безпечний вибір їжі в цьому величезному буфеті? Основна частина здатності нематоди розрізняти джерела їжі покладається на складну хіміосенсорну систему, яка дозволяє їй відчувати і реагувати на широкий спектр летких та водорозчинних хімічних речовин (3). Ця мережа з 32 хемосенсорних нейронів, розташованих як на передньому, так і на задньому кінцях нематоди (амфіда, фазміда та внутрішні губні нейрони на рис. 1), полегшує нюховий хемотаксис, дозволяючи хробакам рухатись у бік або від запахів, пов’язаних з їжею . Понад 5% генів C. elegans та ≈ 1000 геморецепторів, пов’язаних з G-білком, опосередковують сприйняття запаху, натякаючи на величину його важливості (4). Група Баргмана та інші виявили широкий спектр хімічних речовин, які або привертають, або відштовхують C. elegans (3), і вже давно помічено, що C. elegans виявляє чіткі переваги у виборі їжі (5–7); однак конкретна ідентичність атрактантів та репелентів, відповідальних за хемотаксис, у природному середовищі хробака залишається в основному невідомою.

C. elegans використовує складну хемосенсорну систему, щоб відчути і рухатися до побічних мікробних продуктів у своєму середовищі. Після споживання патогена він може повільно вбивати глистів, поділяючись в кишечнику глиста і викликаючи тривалу, можливо, дисеміновану інфекцію, або швидко вбивати їх, виділяючи дифузійні токсини. Однак у PNAS Ніу та співавт. (2) описати стратегію вірулентності, за допомогою якої B. nematocida залучає C. elegans різноманітними летючими органічними сполуками, а після вживання вбиває хробака, виділяючи дві протеази, Bace16 та Bae16, які націлені на білки-господарі, необхідні для кишкового гомеостазу.

C. elegans притягується та відштовхується деякими амінокислотами та бактеріальними метаболітами, які теоретично можуть служити одорантами для вибору їжі (3), і кілька недавніх досліджень зіставили специфічні атрактанти та/або репеленти з мікробними видами, що їх виробляють. Наприклад, після спостереження, що штами, що зондують кворум (QS) Pseudomonas aeruginosa, були більш привабливими для C. elegans, ніж QS-негативні штами, Beale et al. (8) продемонстрували, що глистів залучають ацильовані гомосеринові лактони, які служать міжбактеріальними хімічними сигналами, що полегшують QS у Pseudomonas та інших грамнегативних бактерій. Прадель та ін. (9) пізніше повідомили, що циклічний ліподепсіпентапептид, серраветтин W2, був відлякувачем C. elegans, продукованим Serratia marcescens. У PNAS Ніу та співавт. (2) визначити кілька летких органічних сполук (ЛОС) як атрактанти для B. nematocida та Escherichia coli.