Найдено объяснение тяжелым инфекциям при митохондриальных болезнях

Митохондриальные болезни делают организм уязвимым перед инфекциями. Ученые выяснили, почему это происходит. Исследование может стать основой для будущих методов лечения.

Поврежденные митохондрии находятся в состоянии постоянной тревоги, что провоцирует чрезмерную активацию иммунной системы при встрече с бактериями.

Источник: Wikimedia

Пациенты с редкими митохондриальными заболеваниями страдают от множества серьезных проблем — от мышечной слабости до сердечно-сосудистых и неврологических нарушений. Однако одна из самых опасных угроз — тяжелые инфекции — долгое время оставалась не до конца изученной.

Новое исследование, проведенное учеными из лаборатории Джексона (США) и опубликованное в журнале Nature Communications, раскрывает причину: поврежденные митохондрии находятся в состоянии постоянной тревоги, что провоцирует чрезмерную активацию иммунной системы при встрече с бактериями. Это приводит к мощным воспалительным реакциям и разрушению тканей, делая даже легкие инфекции смертельно опасными.

Пациенты с митохондриальными нарушениями страдают от тяжелых последствий инфекций

Источник: Unsplash

Исследование было сосредоточено на редком заболевании PolG — синдроме, связанном с мутацией в гене полимеразы гамма. Модельные мыши с этой мутацией подверглись воздействию синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), широко распространенного патогена, опасного для ослабленных пациентов. Результаты оказались тревожными: иммунные клетки мышей вызвали массивный воспалительный ответ, нанося вред организму, а не борясь с инфекцией.

Ключ к разгадке — в митохондриях. Даже без наличия инфекции клетки PolG выделяют большое количество интерферона типа I — молекулы, активирующей белок caspase-11, который играет роль «датчика» бактериальных угроз. В норме это механизм защиты, но у PolG-моделей его гиперактивация приводит к иммунному взрыву даже при незначительном заражении.

Митохондрии являются важной частью клеточной структуры, участвуя в самых важных жизненных процессах

Источник: Freepik

Дополнительно было показано, что лейкоциты пациентов с другими митохондриальными заболеваниями ведут себя схожим образом, что делает открытие универсальным для целого класса болезней.

Хорошая новость в том, что ученые уже работают над таргетной терапией. Вместо общего подавления иммунитета (как при аутоиммунных заболеваниях), предлагается точечная блокировка пути caspase-11. Это может позволить остановить гипервоспаление, сохранив способность организма бороться с реальной угрозой.

Лейкоциты пациентов с другими митохондриальными заболеваниями ведут себя схожим образом, что делает открытие универсальным для целого класса болезней

Источник: Unsplash

Этот метод лечения дает надежду пациентам с митохондриальными нарушениями и не только — он может быть применим и к другим заболеваниям, связанным с митохондриальной дисфункцией, включая нейродегенеративные болезни и тяжелые формы COVID-19.

Митохондрии способны не только выступать фактором риска — они могут быть также полезны в лечении болезни Альцгеймера.