Netgi su visiškas nebuvimas bakterinė infekcijažaizdos ir traumos gali sukelti uždegiminę reakciją, panašią į sepsį. Kaip paaiškėjo, to priežastys slypi evoliucinėje mitochondrijų praeityje – ląstelių organelių, kilusių iš simbiotinių bakterijų. Patyrus traumą, sunaikintų mitochondrijų komponentai, savo sandara panašūs į bakterijų ląstelių komponentus (mtDNR ir formilo peptidai), patenka į kraują, o imuninė sistema į juos reaguoja tarsi į infekciją.
Nuo jo alsavo energija, kurią teikė kvėpavimas. Kvėpavimas yra dujų mainų tarp gyvo organizmo ir aplinką. Daugiau biologinio deguonies žodyno, kuris gali būti visiškai naudojamas ląstelių sąlygomis. Tuo pačiu metu išnyko toksinio deguonies problema.
Daug informatyvių išvadų daroma stebint daugybę gamtoje pasitaikančių didelių organizmų su mikroskopiniais mikroorganizmais simbiozių. Tam tikras jūros žuvisŽuvys, kurios virsta vandens stuburiniais gyvūnais. Žuvys yra didžiausia stuburinių gyvūnų grupė. Jie sudaro daugiau nei pusę visų šiuolaikinės rūšys stuburiniai. Daugiau Biologinis žodynas gali skleisti matomą šviesą per jų kūne gyvenančias liuminescencines bakterijas. Tos pačios bakterijos gyvena lėtai jūros vanduo, bet tada jie neskleidžia jokios šviesos.
Sunkūs sužalojimai dažnai sukelia vadinamąjį „sisteminio uždegiminio atsako sindromą“ (SIRS), kuris kliniškai labai panašus į sepsį, tačiau nebūtinai yra susijęs su patogeninių bakterijų įsiskverbimu į kraują. Buvo manoma, kad SIRS priežastis vis dar yra bakterijos, kurios greičiausiai prasiskverbia į kraują iš žarnyno stiprus stresas. Tačiau ši prielaida nebuvo patvirtinta, o SIRS priežastys be infekcijos ilgam laikui liko neaišku.
Kitas simbiozės tipas yra, pavyzdžiui, grybelio ir cianobakterijos, dumblio ar augalo arba bakterijos ir žinduolio ryšys. Daugiau Literatūros veikėjų žodynas – vidurinė mokykla ir cianozė – kartu jie sudaro kerpės organizmą, kuris gali gyventi ekstremaliomis sąlygomis, su kuria grybelis negali susidoroti dėl trūkumo maistinių medžiagų, cianozė ar dumbliai. Simbiotinės bakterijos gyvena odos paviršiuje, gleivinėse ir žinduolių, saugodamos nuo patogeninių bakterijų padermių, fiksuodamos pH, gamindamos kai kuriuos vitaminus.
Amerikiečių ir britų mokslininkams pavyko įminti šią mįslę, kaip jie pranešė naujausiame žurnalo numeryje. Gamta. Autoriai parodė, kad imuninį atsaką sukelia sunaikintų mitochondrijų komponentai, kurie dideliais kiekiais patenka į kraują žaizdų, nudegimų ir kitų sužalojimų metu.
Yra žinoma, kad mitochondrijos (ląstelių „energijos stotys“, atsakingos už deguonies kvėpavimas) yra tarpląstelinių simbiotinių bakterijų palikuonys (žr.: Eukariotų kilmė). Išsaugotos mitochondrijos visa linija tipiški bakteriniai požymiai, įskaitant molekulinis lygis. Visų pirma, vertimas (baltymų sintezė) mitochondrijose, kaip ir bakterijose, visada prasideda specialia modifikuota aminorūgštimi N-formilmetioninu. Archėjose ir eukariotų citoplazmoje ši aminorūgštis nenaudojama baltymų sintezei. Todėl N-formilmetionino buvimas baltymo molekulės gale (arba trumpesnių molekulių – formilo peptidų, susidarančių skaidant bakterijų baltymus) galuose yra patikimas bakterijų buvimo rodiklis.
Transformacija Transformacija bakterinė ląstelė genetinės medžiagos fragmentas tiesiai iš substrato. Taigi ląstelė gauna naujų funkcijų. Tačiau organelių simbiontų biologinis žodynas vis dar yra toks didelis šuolis, kad sunku palyginti su aukščiau pateiktais pavyzdžiais. Tačiau prisiminkime, kas yra transformacija, jei ji iš tikrųjų įvyko, įvyko prieš milijonus metų. Abejotina, ar mūsų žmonės, kurių egzistavimas trunka ilgiau nei evoliucinio laikrodžio grandis, gali patirti tokio kalibro aplinkos pokyčius kaip deguonies atsiradimas atmosferoje.
Kitas svarbus „bakterinis“ mitochondrijų bruožas yra mitochondrijų DNR (mtDNR) buvimas nemetilintų regionų, kuriuose yra C ir G nukleotidų, esančių arti vienas kito (žr. CpG_site). Žinduolių branduoliniame genome tokiose DNR srityse paprastai vyksta metilinimas, tačiau tai nevyksta bakterijose ir mitochondrijose.
Šiuos molekulinius parašus imuninė sistema naudoja bakterinėms infekcijoms aptikti. Už jų atpažinimą atsakingi polimorfonukleariniai neutrofilai (Polymorphonuclear neutrophils, PMN) – viena iš baltųjų kraujo kūnelių, sudarančių sistemą, atmainų. įgimtas imunitetas. PMN paviršiuje yra specialūs receptoriai, atpažįstantys bakterijų DNR (jie vadinami TLR9) ir bakterijų formilo peptidai (už tai atsakingi FPR1 receptoriai).
Autoriai teigė, kad uždegiminis atsakas traumos atveju gali atsirasti dėl to, kad kraujas patenka į vidų dideliais kiekiais patenka baltymai ir DNR iš sunaikintų mitochondrijų, o ląstelės Imuninė sistema klaidingai mano, kad šios molekulės yra bakterijos.
Pirma, autoriai patikrino, ar daug medžiagos iš sunaikintų mitochondrijų iš tikrųjų patenka į kraują traumų metu. Norėdami tai padaryti, išmatavome mtDNR lygį kraujo plazmoje 15 pacientų, patyrusių sunkių sužalojimų, bet be atviros žaizdos ir žalą virškinimo trakto. Jų mtDNR lygis pasirodė esąs tūkstančius kartų didesnis nei įprastai ir toliau augo per dieną po traumos. Tas pats pastebimas ir pacientams, kuriems atliekama operacija.
Po to autoriai išsamiai ištyrė PMN reakciją į fragmentuotas mitochondrijas ir atskirus jų komponentus: mitochondrijų DNR ir formilo peptidus. Paaiškėjo, kad šios molekulės polimorfonukleariniuose neutrofiluose sukelia tokią pat reakciją kaip ir panašios bakterinės medžiagos. Neutrofilų citoplazmoje smarkiai padidėja kalcio koncentracija, jie pradeda išskirti interleukiną IL-8 (interleukiną-8) ir šliaužia ten, kur didesnė medžiagų, išsiskiriančių iš sunaikintų mitochondrijų, koncentracija.
Specialūs eksperimentai parodė, kad mitochondrijų DNR atpažįsta TLR9 receptorius, o formilo peptidus – FPR1 receptorius (kaip ir tikėtasi, remiantis šių mitochondrijų medžiagų panašumu į bakterijų analogus). Suaktyvinti neutrofilai išskiria fermentą MMP-8, kuris skaido kolageną ir leidžia neutrofilams prasiskverbti giliai į audinius. Esant per daug aktyvuotų neutrofilų, tai gali sukelti nekrozę, ty audinių mirtį. Tikros bakterinės infekcijos atveju tokie imuninės sistemos veiksmai vis tiek gali turėti prasmę, nes įsiskverbę į audinius baltieji kraujo kūneliai grobia mikrobus. Bet jei nėra infekcijos, nuo šios veiklos organizmas daugiau žalos nei geras. Be to, eksperimentai parodė, kad sunaikintas mitochondrijas „kvepiantys“ neutrofilai praranda gebėjimą reaguoti į tikrus pavojaus signalus – bakterinius formilo peptidus. Dėl to padidėja tikrų potrauminių infekcijų rizika.
Eksperimentai su žiurkėmis patvirtino, kad sunaikintų mitochondrijų komponentai gali sukelti sunkias uždegimines reakcijas. Vartojimas į veną mitochondrijų medžiagos eksperimentinėms žiurkėms sukėlė plaučių uždegimą ir kepenų audinio nekrozę – visa tai nesant bakterinės infekcijos. Šie žiaurūs eksperimentai pateisinami tuo, kad jie padės efektyviau susidoroti su sunkiomis uždegiminėmis reakcijomis, atsirandančiomis po traumų. Dabar tapo visiškai aišku, kad ne kiekvienas sepsis gali būti gydomas antibiotikais: panašūs simptomai gali išsivystyti net visiškai nesant infekcijos, tokiu atveju jiems reikia visiškai kitokio gydymo.
Tyrimas parodė, kad žinduolių įgimta imuninė sistema painioja savo mitochondrijas su patogeninių bakterijų. Evoliucinė mitochondrijų praeitis, jų bakterinė kilmė sukėlė netikėtumą šalutinis poveikis, labai nemalonu žmonėms, patyrusiems rimtą traumą. Tai ryškus organizmų struktūros netobulumo pavyzdys, paaiškinamas jų evoliucijos istorija.
Kodėl evoliucijos eigoje neutrofilai daugiau nesusiformavo tikslūs būdai bakterijų atpažinimas, kodėl jie neišmoko atskirti jų nuo savo mitochondrijų? Galbūt esmė ta, kad formilo peptidai ir bakterinės DNR struktūrinės detalės yra labai patogūs ir universalūs molekuliniai žymenys, pagal kuriuos galima greitai identifikuoti bet kurią bakteriją. Atmetus šiuos žymenis kai kurių ne tokių universalių bruožų naudai, pablogėtų kūno rengyba, ypač todėl, kad dėl sunkių sužalojimų laukiniai gyvūnai vis dar turi mažai galimybių pasveikti.