Науковці описали явище бактеріального вампіризму — тягу окремих видів кишкових бактерій до людської крові. Механізмом, що його опосередковує, виявилася наявність на поверхні бактерій рецептора, який зв'язується із амінокислотою у плазмі крові. Його виявили у багатьох патогенних бактерій, зокрема з тих, що входять до списку пріоритетних патогенів ВООЗ, здатних спричиняти небезпечні інфекції крові. Це може допомогти розробити дієві способи запобігання інфекціям крові у пацієнтів із кишковими кровотечами. Дослідження опубліковане у журналі eLife.
Бактерії Salmonella. NIAID / Wikimedia Commons
👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!
Як виявили бактеріальний вампіризм?
У людському кишківнику живе величезна кількість бактерій, значна частина з яких припадає на родину Enterobacteriaceae. До них входять як представники нормальної мікрофлори кишківника, так і патогенні види, як-от Salmonella enterica та небезпечні штами кишкової палички Escherichia coli. Попри те, що останні можуть спричиняти кишкові інфекції, у пацієнтів із запальними захворюваннями кишківника ці бактерії пов'язують ще й із вищим ризиком зараження крові та смерті через нього. Це пояснюють тим, що у таких пацієнтів у кишківнику часто виникають невеликі рани з кровотечами. Однак чому саме ці бактерії проникають до кров'яного русла, було невідомо.
Вчені спробували віднайти, що тягне окремі кишкові бактерії до крові. Для цього науковці створили мікрорідинну систему, у якій через мікроскопічні ін'єкції вводилася рідина до бактерій, тягу яких до різних речовин реєстрували за допомогою мікроскопа.
Що притягло бактерій до крові?
Штами трьох видів бактерій, які типово поселяються у кишківнику, але відомі здатністю спричиняти інфекції крові, притягувалися у дослідах до людської плазми. Це були представники видів Salmonella enterica, Escherichia coli та Citrobacter koseri. Мізерна кількість плазми, яка дорівнює мільярд мільйонній частці літра, була достатня для того, щоб протягом хвилини змусити мікробів плисти у бік неї. Явище вчені назвали бактеріальним вампіризмом.
Бактерії Escherichia coli активізуються при додавання в їхнє середовище плазми людської крові. Baylink Lab / Youtube
Як показали наступні досліди, за тягою бактерій до крові стоїть наявність на їхній поверхні рецептора Tsr, спроможного зв'язуватися з поширеною у крові амінокислотою L-серином. З дослідів стало зрозуміло, що мікроби її використовувати як джерело поживи та активно її шукають.
Однак рецептор Tsr вчені виявили й у багатьох інших видів родини Enterobacteriaceae, зокрема серед бактерій, які ВООЗ вважає найнебезпечнішими щодо здатності спричиняти інфекції крові.
Що змінюють нові знання?
Науковці вказали на механізм, який пояснює, як саме кишкові бактерії притягуються до місць пошкоджених тканин у кишківнику. Розуміючи його, можна розробити способи запобігання бактеріальним інфекціям крові у людей, що схильні до кишкових кровотеч, наприклад, через кишкові інфекції чи запальні хвороби кишківника. Це могли б бути ліки, що зможуть заблокувати здатність бактерій зв'язуватися з L-серином.
- Попри те, що кишківник людини населяє величезна кількість грибів, їхня роль у здоров'ї ще менш відома за бактерій. Але одне з досліджень вказало, що кишкові гриби можуть бути пов'язані з регуляцією ваги.