Микробиологи рассказали о бактериальном вампиризме

Некоторые из самых смертоносных бактерий реагируют на человеческую кровь и заражают ее. Это связано с тем, что сыворотка содержит вещества, питающие бактерии. Американские ученые говорили об этом явлении под названием «бактериальное кровососание.

Новое исследование, опубликованное в журнале ELife, дает новое представление о природе инфекций кровотока. Лучшее понимание этого вопроса позволит врачам обеспечить более эффективное лечение.

К бактериям семейства Enterobacteriaceae относятся как представители нормальной микрофлоры организма человека, так и большое количество возбудителей, таких как Salmonella enterica и Escherichia coli.

Некоторые представители семейства Enterobacteriaceae связаны с желудочно-кишечными кровотечениями и бактериемией и считаются основной причиной смертности от сепсиса у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. Однако поведение этих микроорганизмов и механизмы, облегчающие их попадание в кровоток, изучены недостаточно. Заполнить этот пробел взялась команда экспертов из Университета Вашингтона и Университета Орегона (оба в США).

Исследователи обнаружили, что сыворотка привлекает как минимум три типа патогенных бактерий: Salmonella enterica, Escherichia coli и Citrobacter coseri. Одним из привлекших их веществ была аминокислота L-серин, присутствующая в крови. L-серин участвует в построении практически всех природных белков. Кстати, его часто добавляют в протеиновые коктейли.

Используя экспериментальное устройство под названием «хемосенсорная инъекционная установка» (CIRA), разработанное одним из авторов, исследователи моделировали кишечное кровотечение in vitro и использовали мощный микроскоп для введения патогенов в небольшое количество сыворотки. Реакция наблюдалась в реальном времени. Бактериям потребовалось меньше минуты, чтобы найти «источник пищи.

Кроме того, исследование показало, что у сальмонеллы есть специальный белковый рецептор Tsr, который позволяет ей «чувствовать» сыворотку и направлять ее на нее. Используя кристаллографию белка, ученые смогли увидеть, как атом хеморецептора связывается с L-серином. Благодаря этому механизму бактерии распознают аминокислоты и поглощают их.

Сопоставляя филогенетическое распределение хеморецепторов Tsr, исследователи обнаружили, что хеморецепторы Tsr присутствуют не только у Enterobacteriaceae, но также у Morganeriaceae и Yersiniaceae. Это позволяет предположить, что на сыворотку могут реагировать и другие патогенные микроорганизмы.

«Поняв, как бактерии способны обнаруживать источники кровотечения, мы сможем в будущем разработать новые лекарства, которые блокируют эту способность. «Это может помочь улучшить жизнь и здоровье пациентов с кишечными заболеваниями», — заключили ученые.

Добавлю, что к воспалительным заболеваниям кишечника относятся болезнь Крона и язвенный колит. Эти заболевания вызывают хроническое воспаление в различных отделах желудочно-кишечного тракта, вызывая диарею и боли в животе. Они могут возникнуть в любом возрасте, но чаще всего начинаются до 30 лет.

Данные о распространенности воспалительных заболеваний кишечника во всем мире неоднозначны. Более высокие показатели были отмечены в США и странах Западной Европы, чем в других странах.