Одні з найсмертоносніших бактерій реагують на людську кров і спрямовуються до неї, оскільки в її сироватці містяться речовини, які слугують їм їжею. Про це явище, що отримало назву “бактеріальний вампіризм”, розповіли американські вчені.
Аспірантка Університету штату Вашингтон і одна з авторів дослідження Сієна Гленн за мікроскопом / © Washington State University, Ted S. Warren
Свіже дослідження, опубліковане в журналі eLife, дає нове уявлення про природу виникнення інфекцій кровотоку. Краще розібравшись у ній, медики зможуть запропонувати більш дієві способи лікування.
До родини бактерій Enterobacteriaceae входять як представники нормальної мікрофлори людського організму, так і велика кількість патогенів, серед яких – сальмонела та кишкова паличка.
Деякі з ентеробактерій пов’язані зі шлунково-кишковими кровотечами та бактеріємією, їх вважають основною причиною смерті від сепсису в людей із запальними захворюваннями кишківника. Однак поведінка цих мікроорганізмів і механізми, що спонукають їх проникати в кровотік, вивчені недостатньо. Заповнити прогалину взялася команда фахівців з Університету штату Вашингтон і Орегонського університету (обидва – у США).
Дослідники встановили, що сироватка крові приваблює щонайменше три види патогенних бактерій – Salmonella enterica, Escherichia coli і Citrobacter koseri. Однією з привабливих для них речовин виявилася присутня в крові амінокислота L-серин, яка бере участь у побудові майже всіх природних білків. Її, до речі, часто включають до складу протеїнових коктейлів.
Використовуючи експериментальну установку під назвою Chemosensory Injection Rig Assay (CIRA), розроблену одним з авторів, дослідники зімітували кишкову кровотечу поза живим організмом і за допомогою потужного мікроскопа в реальному часі спостерігали за реакцією патогенів на крихітні уприскування сироватки крові. Щоб знайти “джерело їжі”, бактеріям знадобилося менше хвилини.
Крім того, у рамках дослідження з’ясувалося, що у бактерій Salmonella є спеціальний білковий рецептор Tsr, який дає їм змогу “чути” сироватку крові та прямувати до неї. Застосувавши метод білкової кристалографії, вчені змогли побачити, як атоми хеморецептора зв’язуються з L-серином. Саме внаслідок цього механізму бактерії розпізнають амінокислоту і потім поглинають її.
Склавши карту філогенетичного розподілу хеморецептора Tsr, дослідники виявили його присутність не тільки серед ентеробактерій, а й у сімействах Morganelliaceae і Yersiniaceae. Це дає змогу припустити, що на сироватку крові здатні реагувати й інші патогенні мікроорганізми.
Додамо, що до запальних захворювань кишківника відносять хворобу Крона та виразковий коліт – рецидивуючі захворювання, за яких спостерігається хронічне запалення різних відділів шлунково-кишкового тракту, що супроводжується діареєю та болями в животі. Вони розвиваються в будь-якому віці, але частіше починаються до 30 років.
Дані про поширеність запальних захворювань кишківника у світі різняться. У США та країнах Західної Європи відзначають вищі показники, ніж в інших державах.