Механизм обнаружения среды в бактерии, вызывающей пищевое отравление

Исследователи из Медицинского центра UT Southwestern раскрыли механизм, который используют патогенные бактерии, обнаруживаемые в моллюсках, чтобы почувствовать, когда они находятся в кишечнике человека, где они выделяют токсины, вызывающие пищевое отравление.

Учёные изучали Vibrio parahaemolyticus — грамотрицательную бактерию, широко распространённую по всему миру, которая в тёплое время года загрязняет моллюсков в солёной воде. Эта бактерия процветает в прибрежных водах и является ведущей в мире причиной острого гастроэнтерита.

Исследование показало, что два белка, вырабатываемые Vibrio parahaemolyticus, работают вместе, чтобы обнаруживать и захватывать соли желчных кислот в кишечнике людей, употребляющих сырые или недоваренные морепродукты, содержащие бактерии.

• Роль солей желчных кислот: Когда человек ест, кислоты в желудке помогают расщеплять пищу, а соли желчных кислот в кишечнике способствуют растворению жирной пищи. Для Vibrio parahaemolyticus эти же соли служат сигналом к высвобождению токсинов.

Открытие механизма

Ранее был известен только один бактериальный ген, участвующий в приёме и передаче сигнала о нахождении в кишечнике. Новое исследование установило, что для этого необходимы два гена.

• Эти гены кодируют два белка, которые образуют комплекс на поверхности бактериальной мембраны.
• С помощью рентгеновской кристаллографии учёные обнаружили, что эти белки создают бочкообразную структуру, которая связывает соли желчных кислот и принимает сигнал, приказывающий бактериальной клетке начать выработку токсинов.

Значение и перспективы

• Это открытие объясняет механизм, который используют и другие патогены, вызывающие желудочно-кишечные заболевания (например, Vibrio cholerae), для обнаружения солей желчных кислот.
• Понимание того, как патогенные бактерии воспринимают сигналы среды для производства токсинов, может в будущем позволить разработать фармацевтические препараты для предотвращения их выработки и минимизации последствий инфекций.
• Обнаруженная пара рецепторов может служить моделью для поиска сенсоров в других бактериях.