Белки-амилоиды вырабатываются не только в организме человека. Их разновидность, карлины, представляют собой амилоидные фибриллярные структуры, закрепленные на внешней мембране бактерий. Они формируют основу биопленок бактерий, которые защищают микроорганизмы от внешних воздействий и позволяют выживать неблагоприятных условиях.

Ранее ученые обнаружили, что карлины играют важную роль при кишечных бактериальных инфекциях. Их воздействие может распространяться далеко за пределы желудочно-кишечного тракта.

В частности, при сальмонеллезе продукция карлинов связана с воспалением суставов после перенесенной инфекции - состоянием, известным как реактивный артрит (РА). На сегодняшний день среди ученых нет единой концепции развития РА, его этиотропное лечение также не разработано.

Новое исследование, выполненное в Медицинской школе им. Льюиса Каца в Университете Темпл (США), продемонстрировало, что карлины провоцируют образование аутоантител и воспаление суставов у мышей, зараженных Salmonella enterica Typhimurium. Исследование было опубликовано в журнале PLOS Pathogens.

В рамках настоящего исследования мыши были инфицированы S. Typhimurium дикого типа, что позволило имитировать алиментарное заражение человека указанной бактерией. Инфицированный инокулят состоял из клеток S. Typhimurium, способных продуцировать карлины, хотя в самом инокуляте амилоидные белки данного типа отсутствовали.

Это было необходимо для изучения образования карлинов и их  влияния на иммунитет in vivo. Для сравнения, некоторые мыши были заражены мутантным штаммом S. Typhimurium, неспособным к образованию карлинов.

В течение недели после заражения S. Typhimurium дикого типа в слепой и толстой кишке мышей были обнаружены бактериальные скопления, и бактерии продуцировали карлины. Кроме того, инфицирование приводило к образованию аутоантител против комплексов карлинов и ДНК. Производство аутоантител было связано с попаданием бактериальных амилоидов в системный кровоток.

Изучение состояния коленных суставов животных, зараженных диким штаммом S. Typhimurium, подтвердило их воспаление,  а также признаки поражения костей.

Наличие определенного белкового комплекса в иммунной системе, а именно HLA B27, является фактором риска развития РА. Ученые отмечают, что присутствие карлинов в микрофлоре кишечника может запускать аутоиммунные реакции, опосредованные HLA B27.

В новых экспериментах исследователи планируют определить, насколько полученные данные можно экстраполировать на людей и способны ли белки-карлины других бактерий, например, кишечной палочки, вызывать аутоиммунные реакции.

Еще одним нерешенным вопросом остается наличие связи бактериальных амилоидов с дегенеративными заболеваниями нервной системы, такими как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.

doi.org/10.1371/journal.ppat.1008591