Helicobacter pylori é um bug difícil. Ele pode sobreviver no estômago humano, uma zona com um pH em algum lugar entre o de suco de limão e ácido de bateria. Agora, pesquisadores descobriram como uma toxina H. pylori fica em células, um feito que ajuda a bactéria vive em um dos ambientes mais inóspitos do corpo.
Seus resultados aparecem esta semana em PLoS Pathogens , um jornal da Public Library of Science.
Cerca de metade da população mundial está infectada com o H. pylori, embora a maioria deles não sabe que (a maioria das pessoas infectadas não apresentam sintomas óbvios). Para uma percentagem dos infectados, entretanto, a bactéria um soco desagradável. H. pylori é responsável pela maioria dos casos humanos de úlceras gástricas e duodenais, e infecção a longo prazo é um fator de risco significativo para câncer de estômago, a segunda principal causa mundial de morte por câncer.
Pesquisadores tentaram por anos para entender como a bactéria sobrevive no estômago humano, disse Steven Blanke, uma Universidade de Illinois professor do departamento de microbiologia e Instituto de Biologia Genômica e investigador principal no estudo.
"Paradoxalmente, embora H. pylori é um residente comum do estômago humano, o bug não está bem adaptado, por si só ao ácido", disse ele. "Mas este patógeno tem vários mecanismos inteligentes para esculpir um nicho para si mesmo no estômago."
A proteína produzida pelo H. pylori, chamada toxina vacuolating A (VacA), é uma importante arma em seu arsenal.
"Essa toxina entra no estômago células epiteliais e células do sistema imunológico e alterações de suas propriedades, de tal forma a permitir que o H. pylori primeiro ganhar uma posição no estômago, e depois sobreviver a longo prazo, que pode ser toda a vida um indivíduo ", disse Blanke.
"H. pylori libera a toxina VacA, a fim de modificar seu ambiente", disse ele.
Como a toxina atravessou a membrana para entrar nessas células foi um mistério, no entanto.
Membranas celulares são compostas principalmente de lipídios e proteínas e são projetados para manter as coisas. Algumas moléculas podem penetrar-los, mas a maioria pode fazê-lo apenas após a ligação com um componente da membrana específica, chamada de receptor. Receptores, por vezes, atuam como chaves que canais abertos através de uma membrana, ou eles funcionam como moléculas de sinalização, comunicação com outros componentes da célula.
Equipe de Blanke sabiam que VacA foi trancando em algo na superfície da célula que foi ajudá-la através da membrana.
Outros estudos mostraram que VacA obrigado a lipídios no interior de membranas criadas artificialmente, para que os alunos de pós-graduação Vijay Gupta e Hetal Patel exibido um número de lipídios para VacA ligação e logo encontrou uma em que a toxina prontamente anexado. Este lipídios, chamado esfingomielina, é um componente importante e abundante da membrana de algumas células animais. (Alimentos como leite, carne, peixe e ovos são fontes alimentares de esfingomielina).
Para ser considerado um receptor, uma molécula deve atender a dois critérios, Blanke, disse. Deve ligar o agente de interesse (neste caso VacA) à superfície da célula, e deve "conferem sensibilidade" para esse agente. Em outras palavras, um receptor para VacA devem ser fundamentais para o processo pelo qual VacA entra em uma célula. Se você removeu o receptor, ou bloqueou, a toxina poderia perder sua capacidade de se ligar ou função. Antes deste estudo, nenhuma molécula na membrana das células humanas que tinham sido encontrados satisfeitos ambos os critérios como um receptor.
Após entrar nas células, estimula VacA a formação de vacúolos gigantes. Estes ligada à membrana oversized compartimentos são fáceis de detectar sob um microscópio e fornecer um indicador útil da VacA atividade na célula.