Как бактерии болезни Лайма проникают в кровоток: открытие инженеров

Ежегодно около 476 000 американцев заражаются болезнью Лайма. Хотя известно, что бактерия Borrelia burgdorferi передаётся через укус инфицированного клеща, механизм её проникновения из места укуса в кровоток оставался неясным.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса, используя трёхмерную тканеинженерную модель, обнаружили, что бактерии находят и проникают через крошечные отверстия — соединения (джанкшены) — в стенке кровеносных сосудов возле места укуса. Для этого они используют упорные поисковые движения методом проб и ошибок.

Ключевые наблюдения:

• Если бактерия не находила подходящее соединение с первой попытки, она продолжала поиск, пока не находила его.
• На поиск и проникновение в сосуд уходило 1–2 часа, но попав в просвет сосуда, бактерии оказывались в системном кровотоке за секунды.
• Спиралевидной бактерии было сложно преодолеть ткань в месте укуса, но для проникновения через соединения в стенке сосуда требовалось минимальное усилие.

Модель, имитирующая человеческий кровеносный сосуд и окружающую дермальную ткань, инфицировали бактериями, симулируя укус клеща. Процесс наблюдали с помощью высокоточной оптической визуализации.

Значение исследования:

Понимание механизма распространения B. burgdorferi может помочь в разработке методов лечения, предотвращающих попадание бактерий из первичного очага в другие ткани и органы. Созданная тканеинженерная модель также может быть использована для изучения других трансмиссивных заболеваний.

Результаты опубликованы в журнале Advanced Science.