Болезнетворные бактерии готовы терпеть запах ради еды

Бактерии, вызывающие кишечные инфекции, обычно избегают вонючего химического вещества — индола, который может убить их при достаточно высоких концентрациях в кишечнике человека. Однако новое исследование показывает, что они могут плыть навстречу ему, если в награду ждет обильная пища.

Исследователи из лаборатории Бэйлинк в Университете штата Вашингтон, чья работа опубликована в eLife, использовали специально сконструированный микроскоп для записи видео плавающих бактерий. Это позволило изучить, как патогены, такие как Salmonella, используют свою систему навигации — хемотаксис (подобие обоняния), чтобы плыть к питательным веществам и от вредных химикатов.

Ключевые результаты:

• Чистый индол — мощный репеллент. Salmonella уплывает от него за 10 секунд.
• Индол + питательные вещества (аминокислоты, сахара) — ситуация меняется. Бактерии привлекает смесь, даже с высоким содержанием индола.
• Степень привлечения зависит от концентрации индола: меньше индола — сильнее притяжение, но даже при высоких уровнях бактерии всегда хотя бы немного привлекаются и никогда не отталкиваются полностью.
• Эта закономерность подтвердилась для нескольких патогенов: разных типов Salmonella enterica, Escherichia coli, Citrobacter koseri и Enterobacter cloacae.
• Индол не предотвращал заражение Salmonella кишечной ткани в экспериментах.

Новый взгляд: Индол — это не просто репеллент, а информация. Он указывает бактериям, где находятся конкурирующие полезные микробиоты. Патогены могут использовать это, чтобы находить области с меньшей конкуренцией и большим количеством питательных веществ.

Исследование, проведенное совместно с учеными из Университета Орегона (Michael J. Harms, Zealon Gentry-Lear, Michael Shavlik), открывает путь к новому пониманию кишечных инфекций и может в будущем помочь в создании методов лечения, блокирующих способность бактерий ощущать окружающую среду, особенно в условиях растущей антибиотикорезистентности.