Ученые из Института молекулярной биологии Барселоны (IBMB) и Института биомедицинских исследований Бельвитжа (IDIBELL) впервые засняли, как зародыши возрастом всего несколько дней защищаются от бактерий.

Исследование опубликовано в издании Cell Host & Microbe.

Оказалось, эмбрионы рыбок данио используют клетки внешнего слоя — эпителиальные — чтобы захватывать и уничтожать бактерии.

Этот процесс, похожий на работу белых кровяных телец, называется фагоцитозом. Важнее то, что такая же защита есть и у человеческих зародышей.

С помощью микроскопии высокого разрешения ученые увидели, как клетки ловят E. coli и Staphylococcus aureus выростами мембраны с участием белка актина.

Мы показали, что у эмбрионов есть защитная система еще до имплантации в матку и до формирования органов, — говорит Эстебан Хойман, руководитель исследования.

Фагоцитоз активирует гены иммунитета, эффективно убивает бактерии и помогает зародышу развиваться нормально даже при инфекции.

Возможно, это самый ранний механизм иммунной защиты — первая линия обороны нового организма, — добавляет Хойман.

Кроме испанских институтов, в работе участвовали ученые из CRG Barcelona, Университета Помпеу Фабра, Института биоинженерии Каталонии и других.

Почему это важно

Ранние эмбрионы уязвимы — у них еще нет полноценного иммунитета. Инфекции в матке часто приводят к бесплодию, но до сих пор было неясно, как зародыш с ними борется. Открытие поможет:

• улучшить методы лечения бесплодия,
• предотвратить пороки развития,
• понять, какие бактерии в матке опасны, а какие полезны.

Этот механизм может объяснить, почему некоторые эмбрионы выживают даже при инфекциях, а другие погибают. Если научиться усиливать фагоцитоз у зародышей, можно повысить успешность ЭКО. Также открытие подсказывает новые пути борьбы с внутриутробными инфекциями — одной из главных причин выкидышей.

Отметим, что исследование проводилось на рыбках данио и клетках человека in vitro, но не на живых человеческих эмбрионах. Пока неясно, насколько точно модель отражает реальные процессы в матке. Кроме того, авторы не проверили, как разные штаммы бактерий влияют на зародыш — возможно, некоторые обходят эту защиту.

Ранее ученые нашли антитела против устойчивой бактерии.