Эмбрионы могут уничтожать бактерии до формирования иммунной системы

Ученые из Института молекулярной биологии Барселоны и Биомедицинского исследовательского института Беллвитже впервые засняли, как эмбрионы всего через несколько дней после оплодотворения способны защищаться от потенциальной бактериальной инфекции.

Исследователям удалось наблюдать, как эмбрионы рыбы Данио-рерио (Danio rerio) используют эпителиальные клетки, расположенные на их поверхности, для захвата и уничтожения бактерий через процесс, известный как фагоцитоз – механизм, аналогичный тому, который применяют лейкоциты. Примечательно, что аналогичная защитная способность была обнаружена и у человеческих эмбрионов. С применением передовых методов микроскопии исследователи продемонстрировали, как клетки эмбрионов захватывают бактерии Escherichia coli и Staphylococcus aureus с помощью крошечных выступов на поверхности клеточной мембраны, в формировании которых участвует белок актин.

"Наше исследование показывает, что уже на самых ранних этапах развития – до имплантации в матку и до начала формирования органов – эмбрионы обладают механизмом защиты, способным уничтожать бактериальные инфекции", – отмечает руководитель исследования Эстебан Хойман. Как поясняют ученые, этот процесс напоминает фагоцитоз: он запускает активацию генов, связанных с иммунной защитой, позволяет клеткам эффективно уничтожать бактерии и способствует нормальному развитию эмбриона в случае инфицирования. На ранних этапах развития эмбрионы подвергаются различным воздействиям окружающей среды, которые могут быть опасны, поскольку их иммунная система ещё не сформировалась и не способна обеспечить защиту.

Инфекции в полости матки встречаются довольно часто и нередко связаны с проблемами бесплодия. До настоящего времени оставалось неясным, как именно эмбрион реагирует при контакте с патогенными бактериями. Новое исследование показало, что способность к иммунной защите у эмбрионов проявляется еще до появления белых кровяных клеток. Кроме того, результаты подчеркивают необходимость более тщательного изучения бактериальных сообществ, способных заселять матку. Это поможет различать вредоносные микробы и потенциально полезные бактерии, которые могут положительно влиять на репродуктивное здоровье.