A fágok immunrendszerünk részét alkothatják
Száz évvel ezelőtt, I. világháborús katonák székletében fedezték fel a baktériumokat ölő vírusokat, és azóta szinte mindenhol kimutatták őket. Az mBio tanulmánya szerint fontos szerepet játszhatnak az emberi szervezetben is, hiszen naponta 30 milliárd fágot abszorbálunk a bélrendszerünkön keresztül.
Bár egyelőre nem tudjuk, hová jutnak el a szervezetünkben a felvett vírusok, Jeremy Barr és munkatársainak tanulmánya, egyéb közelmúltban megjelent vizsgálatokkal együtt, arra utal, hogy ez a tömérdek bakteriofág – talán az immunrendszer szabályozása révén – befolyásolja szervezetünk fiziológiáját (Bacteriophage Transcytosis Provides a Mechanism To Cross Epithelial Cell Layers; mBio).
Bár a biológia tankönyvek jelenleg még azt tanítják, hogy a bakteriofágok (röviden: fágok) nem lépnek interakcióba az eukarióta sejtekkel, Barr nyilatkozata szerint ez nem igaz. Az elmúlt évtizedekben azonban a fágokkal foglalkozó orvosi kutatások főleg arra koncentráltak, hogyan lehetne ezeket a bakteriális parazitákat antibiotikumokká alakítani, írja a Barrék kutatásáról beszámoló Science-cikk (Giorgia Guglielmi: Does a sea of viruses inside our body help keep us healthy?). És bár voltak sikerek ezen a területen, a fágterápia még küzd azért, hogy megbízható kezelési modalitássá váljon.
Barr korábbi vizsgálatai kimutatták, hogy a fágok valószínűleg természetes módon védik szervezetünket a pathogének ellen, mivel négyszeres sűrűséggel vannak jelen a nyálkahártyákban, mint a szomszédos környezetben. A fágok proteinkapszulájuk segítségével kötődni is tudnak a nyák mucinjaihoz, ami lehetővé teszi, hogy több baktériumot legyenek képesek megtámadni. Ezáltal a vírusok védik a sejteket a potenciális pathogén baktériumokkal szemben, amit úgy is felfoghatunk, hogy a fágok az immunitásunk egy rétegét képezik.
Az új in vitro vizsgálat most azt bizonyította, hogy a fágok a bélnyálkahártyáról a szervezet belsejébe is bejutnak: humán epitélsejtek felveszik a vírusokat, amelyek aztán szétterjednek a vérben, a nyirokrendszerben, a különböző szervekben, és eljutnak az agyba is. A transzport mechanizmusa egyelőre ismeretlen, a kutatók azonban vírusokat tartalmazó vezikulumokat figyeltek meg a sejtekben; a laborban növesztett epitélsejtek mindig azon az oldalukon vették fel a fágokat, amelyik a szervezetben a béllumen felé néz, majd az ellentétes oldalon adták le őket. A transzport sebessége alapján a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy egy személy epitélsejtjei egy nap alatt akár 30 milliárd fágot is felvehetnek.
Csak nagyon kevés vizsgálat foglalkozik azzal, hogy mit művelhetnek a fágok a szervezetünkben, teszi hozzá Guglielmi. 2004-ben Krystyna Dabrowska immunológus és munkatársai egérkísérletben bizonyították, hogy egy speciális fág ráksejtek membránjához képes kapcsolódni, aminek hatására csökken a tumornövekedés és -terjedés sebessége. A fágszakértő Andrzej Gorski pedig pár évvel később azt mutatta ki, hogy az egérbe injektált fágok módosítják az állat immunrendszerét: visszafogják a T-sejtek proliferációját és csökkentik az antitest-termelést, sőt a transzplantált szövetek kilökődését is meg tudják előzni.
Barr szerint az emberekbe folyamatosan bekerülő bakteriofágok egy szervezeten belüli fágom-ot (a mikrobiom és a virom szó mintájára alkotott phageome szóból) hoznak létre, és modulálják az immunrendszerünket. Ezt egy idei belga vizsgálat is alátámasztja, amely szerint egészséges emberekből vett fehérvérsejteket öt különféle fágnak kitéve a sejtek olyan immunmolekulák termelésébe kezdtek, amelyek csökkentik a gyulladást és az influenza-szerű tüneteket. Herbert Virgin immunológus pedig azt mutatta ki, hogy 1-es típusú diabéteszes betegek, illetve gyulladásos bélbetegségben szenvedők esetében módosul a szervezet fágomja.
Ha képesek leszünk megérteni a humán fágom szerepét, arra is használhatjuk a vírusokat, hogy módosítsuk általuk szervezetünk bakteriális közösségeit és kontrolláljuk saját sejtjeinket, szögezi le Barr, azonban mivel jelenleg kevesen kutatják a fág–eukarióta-interakciókat, az orvosi felhasználás még évtizedekre lehet.s
