Учёные раскрыли механизм «бактериального вампиризма»
В США опубликовано исследование, проливающее свет на механизмы развития инфекций крови. Оказалось, что некоторые виды бактерий, обитающих в кишечнике, способны моментально обнаруживать даже небольшое количество крови и устремляться к ней, так как в ней содержатся вещества, которые служат этим микроорганизмам питательной средой. Учёные назвали это явление «бактериальным вампиризмом». Статья о нём опубликована в научном издании eLife.
В большинстве случаев инфекции крови связаны с кровотечениями в желудке или кишечнике, и патогенным агентом обычно выступают микроорганизмы из семейства Enterobacteriaceae. Многие из них не приносят вреда человеку и обитают в толстом кишечнике наряду с прочей микрофлорой. Но в семейство энтеробактерий входят и столь яркие представители патогенов, как кишечная палочка или сальмонелла. Некоторые другие виды признаны причиной сепсиса у пациентов, страдающих воспалением кишечника.
Однако до сих пор медики плохо представляли себе, почему бактерии при малейшем повреждении кишечной стенки, следствием которого становится даже очень небольшое кровотечение, буквально устремляются в эту прореху и проникают в кровоток. Благодаря работе учёных из университетов Вашингтона и Орегоны эту причину удалось установить.
Оказалось, что наиболее агрессивно реагируют на кровь представители трёх видов энтеробактерий: сальмонеллы, кишечной палочки E. Coli и цитробактерии. Наиболее притягательным компонентом крови для них оказалась аминокислота L-серин, которую живые организмы используют для синтеза практически всех белков. Это её свойство прекрасно известно людям: L-серин входит в состав многих спортивных протеиновых коктейлей для наращивания мышечной массы.
Для исследования реакции бактерий на кровь была разработана специальная установка, имитирующая кишечное кровотечение. Крошечный насос впрыскивал капельки сыворотки крови в пробирку с бактериями, находившимися в поле зрения мощного микроскопа. На то, чтобы обнаружить «лакомство», патогенам потребовались считанные секунды.
В ходе исследований обнаружилось наличие у бактерий сальмонеллы особого белкового рецептора Tsr, при помощи которого они различают наличие сыворотки крови и определяют направление, в котором следует двигаться. Белковая кристаллография позволила зафиксировать момент образования молекулярной связи рецептора Tsr и L-серина с последующим поглощением аминокислоты. Дальнейшее изучение свойств кишечных бактерий позволило выявить этот рецептор и у некоторых других кишечных бактерий.
Полученные данные могут быть чрезвычайно полезны для разработки лекарств, предупреждающих заражение крови у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника.
