Сальмонеллы продуцируют амилоиды, вызывающие артрит

Ревматоидный артрит — довольно часто встречающееся аутоиммунное заболевание, однако в некоторых случаях он возникает как осложнение бактериальных кишечных инфекций. Исследование, опубликованное в PLOS Pathogens, показало, что сальмонеллы Salmonella enterica serovar S. Typhimurium, населяющие пищеварительный тракт, продуцируют внеклеточные белковые волокна, представляющие собой амилоиды. Эти белки — curli — необходимы бактериям для формирования биопленок. Но также они повышают выработку аутоантител организма хозяина к двухцепочечной ДНК (дцДНК), что провоцирует аутоиммунную реакцию в суставах — основу возникновения ревматоидного артрита.

Исследователи инфицировали мышей S. Typhimurium, вводя бактерий оральным путем — именно таким образом и происходит заражение этой бактерией в естественных условиях. Сальмонеллез моделировали на двух группах мышей. Одна из них предварительно получала курс антибиотика стрептомицина, и инфекция, вызванная сальмонеллами, у этих мышей по симптоматике соответствует гастроэнтериту человека. Мыши второй группы не были обработаны стрептомицином перед заражением сальмонеллами, и их сальмонеллез был больше близок к человеческому брюшному тифу. Позднее в пищеварительном тракте инфицированных животных обеих группы были выявлены своеобразные извитые волокна, по химическому составу представляющие собой агрегат амилоидных белков. Амилоидные волокна производились именно сальмонеллами. Ученые изучили экспрессию гена csgD, активирующего синтез амилоидных волокон, с помощью люциферазной репортерной системы: именно по уровню экспрессии этого гена исследователи делали вывод об уровне образования амилоидных волокон.

Помимо образования амилоидных волокон в кишечнике, инфицированные сальмонеллами мыши отличались повышенным уровнем аутоантител к дцДНК в плазме крови. Поскольку при заражении штаммом сальмонеллы с пониженным образованием амилоидных волокон уровень аутоантител к дцДНК был существенно ниже, чем при инфицировании бактериями дикого типа, авторы работы заключили, что именно продуцируемые сальмонеллами амилоидные волокна являются фактором, запускающим образование аутоантител к дцДНК. Введение мышам очищенных амилоидных волокон подтвердило, что они необходимы и достаточны для запуска продукции аутоантител к дцДНК и, как следствие, развитию аутоиммунного воспаления суставов — ревматоидного артрита.

Авторы работы отмечают, что иммуногенные амилоидные волокна продуцируют не только сальмонеллы, но и многие другие кишечные бактерии, например, E. coli.