Обнаружен естественный механизм против сальмонеллы

Молекулу, которая служит естественной защитой от одного из наиболее распространенных кишечных патогенов, обнаружена командой ученых Стенфорда.

Дениз Монак, один из авторов исследования, поясняет, что пропионат, побочный продукт метаболизма группы бактерий, называемых бактериоидами, ингибирует рост сальмонеллы  в кишечном тракте мышей. Открытие помогает объяснить, почему некоторые люди лучше справляются с этой инфекцией и другими кишечными патогенами и приведет к разработке эффективных стратегий лечения.

Инфекции сальмонеллы  часто вызывают диарею, лихорадку и абдоминальные судороги. Большинство людей восстанавливаются в течение четырех-семи дней, однако болезнь может быть достаточно серьезной и потребовать госпитализации у некоторых пациентов. «Люди отличаются своим ответом на воздействие бактериальных инфекций. Некоторые заражаются, а некоторые нет, некоторые заболевают, а другие остаются здоровыми», — говорит Монак. «Ученым нужны было понять, почему имеются такие различия между людьми. Наше открытие может пролить свет на это явление».

Соавтор Аманда Джейкобсон говорит: «Микробиота кишечника — невероятно сложная экосистема. Триллионы бактерий, вирусов и грибов образуют сложные взаимодействия с хозяином и друг другом в гетерогенной среде. Из-за этого очень трудно идентифицировать уникальные молекулы от конкретных бактерий в кишечнике, которые отвечают за конкретные характеристики, такие как устойчивость к патогенам».

Ученые определили, что различия в выражении сальмонеллы  можно объяснить естественным составом бактерий в кишечнике каждого штамма мыши. Затем исследователи определили, какие микробы отвечают за повышенную устойчивость к инфекции сальмонеллы , используя средства машинного обучения для определения того, какие группы бактерий различны между штаммами. Эксперты идентифицировали группу бактерий Bacteroides, которая была более распространена у мышей, наиболее защищенных от сальмонеллы. Бактериоиды продуцируют короткоцепочечные жирные кислоты, такие как формиат, ацетат, бутират и пропионат во время метаболизма, а уровни пропионата в три раза выше у мышей, которые были защищены от роста сальмонеллы. Затем исследователи попытались выяснить, защищен ли пропионат от сальмонеллы, повышая иммунную систему, как это делают другие жирные кислоты с короткой цепью.

Ученые исследовали модель Salmonella для потенциального воздействия пропионата на иммунную систему и обнаружили, что молекула оказывает непосредственное влияние на рост сальмонеллы. Пропионат резко уменьшал внутриклеточный рН, тем самым, увеличивая время, необходимое для того, чтобы бактерия начала делиться и расти. «В совокупности наши результаты показывают, что, когда концентрации пропионата в кишечнике высоки, Salmonella неспособны повысить свой внутренний уровень pH, чтобы облегчить клеточные функции, необходимые для роста», отметили исследователи.

Кроме того, исследователи намерены работать над определением дополнительных молекул, сделанных кишечными микробами, которые влияют на способность бактериальных патогенов, таких как сальмонелла, заражать. Они также пытаются определить, как различные диеты влияют на способность этих бактериальных патогенов заражать и расти в кишечнике, а затем проникать в окружающую среду. «Эти результаты окажут большое влияние на борьбу с передачей инфекции», утверждает Монак, добавив, что полученные выводы могут влиять на стратегии лечения.

«Сокращение использования антибиотиков является дополнительным преимуществом, поскольку их чрезмерное употребление  приводит к увеличению заболеваемости антибиотикоустойчивыми микробами», отмечает ученый.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *