Опубликовано : Окт 26, 2019

Кишечный микроб помогает помешать сальмонелле

Биология инфекции: кишечный микроб помогает помешать сальмонелле
                 Mucispirillum (зеленый) и Salmonella (розовый) в просвете кишечника. Другие бактерии показаны синим цветом, кишечный эпителий красным. Предоставлено: B. Stecher/LMU Munich.

Salmonella enterica — название группы палочковидных бактерий, которые могут вызывать гастроэнтерит у людей и других животных. Инфекции сальмонеллы могут иметь серьезные последствия для определенных групп высокого риска, таких как дети, маленькие дети, пожилые люди и люди, чья иммунная система функционально нарушена. Большинству людей с нормальным составом кишечной микрофлоры (микробиоты), как правило, трудно справиться с такими инфекциями. Только в 10-20% случаев, когда патогены попадают в организм — обычно через загрязненные продукты питания — инфекция действительно возникает. Но члены кишечной микробиоты, которые ответственны за устойчивость к сальмонелле, в значительной степени неизвестны.
                                                                                       

В настоящее время группа исследователей во главе с профессором Бербелем Стехером из Института общественного здравоохранения им. Макса Петтенкофера при ЛМУ [который также входит в Немецкий центр исследований инфекций (DZIF)] определила один вид бактерий, который защищает мышей от серовара Salmonella enterica. Тифимуриум — один из двух наиболее распространенных патогенных подвидов, обнаруженных в Германии. Новые результаты появляются в журнале Cell Host & Microbe.

У здоровых людей и мышей желудочно-кишечный тракт колонизирован множеством видов бактерий и других микроорганизмов. Этот «микробиом» может защитить своих хозяев от заражения видами сальмонелл, потому что эндогенные члены производят ингибирующие вещества, занимают все доступные экологические ниши и потребляют большинство соответствующих питательных веществ, таких как сахара или белки, но также кислород. В попытке определить состав здорового кишечного микробиома, который обеспечивает оптимальную защиту от бактериальных инфекций, соавторы Сандрин Бругиру и Дебора Гарцетти сравнили микробиоту нескольких групп мышей. Было показано, что одна группа устойчива к сальмонеллезной инфекции, в то время как другие были восприимчивы к возбудителю.

Исследователи обнаружили, что в микробиомы защищенных мышей входят бактерии, относящиеся к виду Mucispirillum schaedleri, которые отсутствовали в других группах. M. schaedleri принадлежит к большой группе видов бактерий, представители которых преимущественно обитают в средах, богатых грязью или осадками. Из них только Mucispirillum spp. Встречается в желудочно-кишечном тракте теплокровных животных, таких как мыши и люди. «Считалось, что он довольно редко встречается в микробиомах человека, так как его обычно нет в образцах стула», — говорит Стечер. «Однако это связано с тем, что он преимущественно колонизирует слизистую оболочку кишечника. В исследованиях, в которых исследовалась биопсия слизистой оболочки, M. schaedleri был обнаружен у 50% пациентов».

Чтобы непосредственно проверить, действительно ли бактерия причинно связана с защитой от сальмонеллы, Симона Херп, которая только что закончила докторскую диссертацию в Институте Макса Петтенкофера, воспользовалась преимуществом гнотобиотика (gnotos, греческий язык: «известный»). ) модель мыши, микробиотой которой можно манипулировать. Таким образом, отобранные виды бактерий могут быть введены этим мышам, так что состав их микробиоты определен и известен. «Мы создали две группы мышей, одна из которых содержит Mucispirillum schaedleri, в то время как другой конкретно ее не хватает. Мы экспериментально заразили обе группы сальмонеллой и смогли подтвердить, что M. schaedleri причинно связана с защитой от сальмонеллезных инфекций», — говорит он. Stecher.

Дальнейшие исследования показали, что защитный эффект М. schaedleri, вероятно, зависит от его способности успешно конкурировать с сальмонеллой за определенные необходимые питательные вещества, такие как нитрат. Эта конкуренция не обязательно означает, что темпы роста последних снижаются. Однако без достаточного количества нитрата Salmonella enterica serovar Typhimurium не может выразить свой самый важный фактор вирулентности, систему секреции типа III. В результате их способность вызывать патогенные изменения в слизистой оболочке кишечника значительно снижается. Основной фактор вирулентности, по сути, представляет собой молекулярную машину, которая действует как шприц и позволяет бактериям вводить токсичные белки в клетки кишечного эпителия. Эта система позволяет бактериям проникать в эти клетки, что, в свою очередь, приводит к воспалению и гастроэнтериту.

Новые результаты могут в долгосрочной перспективе привести к разработке новых стратегий профилактики бактериальных инфекций желудочно-кишечного тракта. «Но это потребует большой дальнейшей работы», — подчеркивает Стечер. «Например, мы до сих пор не знаем, оказывает ли M. schaedleri другие — и, возможно, вредные — эффекты на кишечник и здоровье человека».

Spread the love

Добавить комментарий

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