Исследователи Барселонского университета обнаружили, что липидные (жировые) капли участвуют в иммунном ответе организма и защищают его от различных патогенных микроорганизмов.

Липидные капли — это, по сути, мелкие клеточные органеллы, в которых организм накапливает и запасает жиры. Первоначально липидные капли считались просто жировыми отложениями, но со временем выяснилось, что их функции многогранны. С одной стороны, они играют очень важную роль в регуляции внутриклеточного хранения жиров и жирового обмена. С другой стороны, они служат своеобразными защищенными резервуарами для хранения необходимых в метаболизме кислот в нейтральной, нетоксичной для клеток форме. Кроме того, как стало недавно известно, они неким, еще не до конца изученным, образом связаны с воспалительными реакциями организма и выработкой инсулина.

Еще одной из неожиданных функций липидных капель, как выяснилось, является то, что они служат «вкусной» приманкой для проникающих в клетку патогенных микроорганизмов и вирусов, а затем безжалостно с ними расправляются.

Как пишут исследователи, установлено, что липидные капли млекопитающих обладают антимикробной активностью, которая осуществляется посредством особого белка. Эта активность включается во время проникновения в жировую каплю патогенного микроорганизма, который воспринимает ее, как питательный резервуар и попадает таким образом в ловушку.

Эксперименты на мышах, которым вводили фрагменты бактериальных клеток или целые бактерии, чтобы вызвать иммунную реакцию, показали, что в клетках печени мышей резко повышается количество липидных капель. Для подтверждения специфического участия именно липидных капель в формировании иммунного ответа, их выделили из клеток печени и добавили к культуре кишечной палочки, что резко затормозило рост бактерий. Сравнительный анализ показал, что жировые капли, взятые у мышей, которые были заражены и чей иммунный ответ уже включился, оказывали более сильное антибактериальное воздействие, чем жировые капли, взятые у контрольной здоровой группы.

Дальнейшие эксперименты показали, что у мышей, чей иммунитет отреагировал на инфекцию, в жировых каплях становится меньше белков, участвующих в липидном обмене и больше иммунных белков. Таким образом клетки берегли капли, не давая их расходовать на энергетические нужды, и одновременно в них полным ходом шла выработка белков иммунитета. Одним из белков, которых в каплях становилось больше, был кателицидин – полипептид, действующий на широкий спектр бактерий. Кателицидин есть и в макрофагах – иммунных клетках, чья задача поглощать и уничтожать бактерий. Кателицидин останавливал рост не только кишечной палочки, но и патогенной листерии и устойчивого к антибиотикам золотистого стафилококка — лидера внутрибольничных инфекций.

Таким образом исследователи подтвердили, что липидные капли являются внутриклеточной защитой первой линии. Они действуют как своеобразные молекулярные переключатели врожденного иммунитета, отвечая на сигналы опасности путем изменения клеточного метаболизма и активации при помощи белков антимикробных защитных механизмов. Эти крошечные жировые капли обладают рядом очень важных способностей, помогающих организму справиться с инфекцией. Они и выступают в качестве мишени для привлечения проникших в организм патогенов, и координируют иммунные системы и связывают цитотоксические соединения, такие как антимикробные белки, которые в свободном виде могут повредить другие компоненты клетки.

Как пишут ученые, ввиду широко распространенной устойчивости патогенных бактерий к современным антибиотикам, это исследование помогает расшифровать молекулярные механизмы, участвующие в противомикробной защите, и далее они могут быть использованы для разработки новых противоинфекционных препаратов.