Immunocyty zabijają patogeny za pomocą "wybielacza"

Atakując bakterię, komórki układu odpornościowego – neutrofile – natychmiast traktują ją substancją utleniającą, a mianowicie kwasem podchlorawym.
Ludzki układ odpornościowy „zna” wiele metod walki z patogenami. Jedną z tych metod jest najprostsza – pożreć wroga.

Neutrofile są w tym pożeraniu najbardziej aktywne, atakując najpierw czynnik zakaźny. Jednak samo zjedzenie drobnoustroju nie wystarczy – musi on zostać niezawodnie zniszczony, dlatego neutrofile traktują „połkniętą” bakterię kombinacją substancji na bazie silnego utleniacza. Ten utleniacz działa jak swego rodzaju broń, do której należy podchloryn, czyli kwas podchlorawy. Substancja ta jest znana z tego, że wytwarza się z niej wybielacz, zwany również proszkiem wybielającym, silnym środkiem dezynfekującym i wybielaczem.

Informacje te są znane specjalistom od stosunkowo dawna. Naukowcy wiedzieli również, jakie substancje enzymatyczne są potrzebne do gromadzenia „mieszanki zabójców”. Ale do tej pory pozostawało tajemnicą, jakie dokładnie procesy zachodzą w komórkach odpornościowych po wchłonięciu mikroorganizmu: kiedy rozpoczyna się „przetwarzanie” mikroorganizmu, jak szybko bakteria ginie itd. I jeszcze jedno pytanie, które niepokoiło naukowców: czy neutrofil ginie po zjedzeniu i przetworzeniu mikroorganizmów po wszystkich procesach, czy przed ich zakończeniem?

Aby uzyskać odpowiedzi na wszystkie postawione pytania, specjaliści reprezentujący uniwersytety Ruhr i Bonn przeprowadzili ciekawy eksperyment. Wprowadzili do eksperymentalnych mikroorganizmów specjalne białko fluorescencyjne, które jest wrażliwe na procesy utleniania. W odpowiednim stanie białko było zielone (po oświetleniu niebieskim podświetleniem). Po efekcie utleniającym, aby uzyskać zielony kolor, białko należało oświetlić nie niebieskim, ale fioletowym podświetleniem.

Mikroby podano do neutrofili i obserwowano zdarzenia. Zauważono, że zaledwie kilka sekund po tym, jak mikroby wniknęły do komórek odpornościowych, białko luminescencyjne uległo zmianie. Mówiąc prościej, neutrofile traktowały drobnoustroje szkodliwą substancją niemal natychmiast po spożyciu. W swojej pracy naukowcy zauważyli, że sądząc po szybkości procesu i stopniu utlenienia białka fluorescencyjnego, głównym utleniaczem był podchloryn, tak zwany prekursor słynnego „wybielacza”.

Innym niezbędnym składnikiem do niszczenia drobnoustrojów, oprócz podchlorynu, był nadtlenek wodoru. Jednak do całkowitego niszczenia potrzebna była tylko kombinacja składników, ponieważ każda substancja osobno nie powodowała śmierci bakterii.

Informacje opublikowane przez naukowców pozwalają nam zrozumieć, w jaki sposób układ odpornościowy zwalcza inwazję drobnoustrojów i z jakich powodów niektóre drobnoustroje pozostają żywe nawet po ataku neutrofili.

Szczegóły badania opisano w artykule https://elifesciences.org/articles/32288