Language
Country/Area
No result found
Senjata rahasia bakteri: Bagaimana protein efektor mengendalikan sel inang?
Dengan kemajuan bakteriologi dan biologi molekuler, para ilmuwan secara bertahap mengungkap misteri efektor bakteri. Protein efektor ini adalah "senjata rahasia" yang dikirimkan oleh bakteri patogen ke sel inang melalui sistem sekresi, dan mereka memainkan peran penting dalam proses infeksi bakteri.
Protein efektor biasanya membantu patogen menyerang jaringan inang, menekan sistem imun, atau meningkatkan kemampuan patogen untuk bertahan hidup.
Banyak bakteri patogen yang mampu mengeluarkan protein efektor, tetapi jumlah pastinya tidak diketahui untuk sebagian besar spesies. Ketika genom patogen diurutkan, protein efektor dapat diprediksi berdasarkan kesamaan urutan protein, tetapi prediksi ini tidak selalu akurat. Yang lebih penting, sangat sulit untuk membuktikan secara eksperimental bahwa protein efektor yang diprediksi benar-benar disekresikan ke dalam sel inang karena jumlah masing-masing protein efektor yang dapat diabaikan.
Ambil E. coli patogen sebagai contoh. Penelitian menunjukkan bahwa bakteri tersebut mungkin memiliki lebih dari 60 protein efektor, tetapi hanya 39 yang telah dipastikan berhasil memasuki sel Caco-2 manusia. Bahkan dalam spesies bakteri yang sama, galur yang berbeda sering kali memiliki kombinasi protein efektor yang berbeda. Misalnya, bakteri patogen tanaman Pseudomonas aeruginosa memiliki 14 protein efektor, tetapi jumlah protein efektor yang ditemukan dalam beberapa galur yang berbeda mencapai hampir 150.
Mekanisme kerja protein efektor
Keragaman protein efektor memungkinkan mereka memengaruhi banyak proses dalam sel inang. Misalnya, protein efektor T3SS dari Escherichia coli patogen, Shigella, Salmonella, dan Yersinia pestis mampu memodulasi dinamika aktin sel inang dan meningkatkan perlekatan atau invasinya. Mereka juga dapat mengganggu pergerakan endositosis, mencegah fagositosis, dan memodulasi jalur apoptosis dan respons imun inang.
Setelah patogen memasuki sel inang, mereka akan menggunakan jalur endositosis untuk bertahan hidup, dan beberapa bakteri bahkan dapat mengubah proses apoptosis.
Misalnya, fagosit adalah sel imun yang mengenali dan "menelan" bakteri. Sel-sel ini dapat mengenali bakteri secara langsung melalui sesuatu yang disebut reseptor pemulung A, atau secara tidak langsung melalui antibodi dan protein pelengkap. Salmonella dan Shigella internal menggunakan gangguan pada perdagangan endolisosomal untuk menghindari fagositosis dan bertahan hidup di dalam sel inang. Yersinia pestis, di sisi lain, menghalangi proses ini dengan menghambat reorganisasi sitoskeletal.
Selama proses pengangkutan endositosis, bakteri Salmonella mendorong pembentukan diri mereka sendiri yang terbungkus dalam "kista Salmonella" (SCV), dan saat SCV matang, mereka bergerak ke pusat pengorganisasian mikrotubulus untuk lebih meningkatkan kelangsungan hidup bakteri. Sementara itu, Shigella menghindari sistem endolisosomal dengan melisiskan kista dengan cepat.
Selain memengaruhi fagositosis dan transportasi endositosis, protein efektor dari beberapa patogen juga dapat mengganggu jalur sekresi sel inang. Misalnya, protein efektor EspG dari Escherichia coli enteropatogenik dapat mengurangi sekresi interleukin-8 dalam sel inang, sehingga memengaruhi respons imun. Protein efektor ini, seperti protein efektor lainnya, memiliki efek penghambatan yang kuat pada sistem imun inang.
Banyak bakteri patogen telah mengembangkan mekanisme untuk mencegah apoptosis sel inang guna mempertahankan lingkungan hidup mereka.
Misalnya, protein efektor NleH dan NleF dari Escherichia coli enteropatogenik mencegah apoptosis sel inang. Selain itu, protein efektor Shigella IpgD dan OspG juga memiliki fungsi yang serupa. Protein efektor ini dapat mencegah sel inang mengalami respons apoptosis dengan mengganggu jalur NF-kB. Meskipun banyak protein efektor berperan penting dalam melawan kematian sel inang, beberapa protein efektor menginduksi kematian sel, seperti peran protein efektor EHEC EspF, EspH, dan Cif.
Cara respons antiimun
Bakteri patogen menghindari respons imun inang melalui berbagai cara, salah satu cara utamanya adalah mengganggu jalur pensinyalan NF-kB pada sel inang. Berbagai protein efektor dapat secara efektif menghambat aktivasi jalur NF-kB. Misalnya, protein efektor NleC dari Escherichia coli enteropatogenik mencegah produksi IL-8 dengan memecah komponen NF-kB. Demikian pula, YopE dan YopP dari Yersinia pestis mencegah aktivasi NF-kB, yang berperan penting dalam mencegah respons inflamasi.
Dengan studi mendalam tentang protein efektor bakteri, kita memiliki pemahaman yang lebih komprehensif tentang perannya dalam infeksi patogen. Apakah ini akan mengubah cara kita berpikir tentang pengobatan penyakit menular di masa mendatang?
