Дуэт ученых из Медицинской школы Университета Вирджинии (США) выяснил, что кишечная палочка (E. coli) ищет в толстой кишке среду с самым низким содержанием кислорода, чтобы начать колонизацию и вызвать заболевание. Открытие может однажды позволить врачам предотвратить инфекцию, позволив кишечной палочке безопасно пройти через организм, сообщает пресс-служба университета. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Кишечная палочка естественным образом живет у нас в кишечнике, и большинство ее разновидностей не только не причиняют нам вреда, но даже приносят пользу. Однако есть несколько штаммов, которые могут вызвать серьезные заболевания. Мелисса Кендалл (Melissa Kendall) и Элизабет М. Мелсон (Elizabeth M. Melson) из Медицинской школы Университета Вирджинии (на фото слева направо) определили, как вредные патогены кишечной палочки обосновываются в нашем организме. Исследователи описали процесс, который бактерии используют, чтобы обнаружить низкий уровень кислорода в толстой кишке, а затем вырабатывают белки, которые позволяют кишечной палочке прикрепляться к клеткам-хозяевам и вызывать инфекцию.
Кислород проникает из кишечной ткани в кишечник, и в тонкой кишке уровень кислорода оказывается сравнительно выше, чем в толстой. E. coli специально ждет, пока не достигнет толстой кишки с низким содержанием кислорода, прежде чем нанести удар. Исследование показывает, что жизненно важным компонентом кишечной палочки является небольшая форма РНК, которая активирует определенные гены, когда уровень кислорода достаточно низок. Именно в этот момент инфекция действительно «приживается». Благодаря этому естественному процессу восприятия бактерии могут начать производить вредные токсины.
«Бактериальные патогены обычно колонизируют определенную ткань в теле хозяина. Поэтому, как часть своих стратегий заражения, бактериальные патогены точно определяют время размещения белков и токсинов в этих специфических нишах колонизации в организме человека. Это позволяет патогенам экономить энергию, спрятаться от нашей иммунной системы и в конечном итоге вызывать заболевание, – говорит Мелисса Кендалл. – Если ученые смогут понять, как у микроба блокировать чувствительность к кислороду, мы сможем предотвратить выработку E. coli белков, которые позволяют ей крепиться к толстой кишке».
Исследователи полагают, что другие бактериальные патогены, такие как шигелла и сальмонелла, вероятно, используют аналогичный механизм контроля. Но эту гипотезу еще предстоит проверить.
[Фото: DAN ADDISON | UVA HEALTH]
