Бактериальная стратегия выживания: Разделение на вирулентные и невирулентные подтипы
Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили стратегию выживания, которую вредные бактерии могут использовать, чтобы перехитрить иммунный ответ человека. Это приводит к более тяжелым и стойким инфекциям, а также к более эффективному распространению от человека к человеку.
Одной из таких альтернативных стратегий является создание негенетической изменчивости, при которой бактерии формируют субпопуляции, каждая из которых предварительно адаптирована к разной среде или задаче. Эта предварительная адаптация может дать вторгающимся бактериям дополнительное преимущество.
Чтобы лучше понять эту стратегию, исследователи под руководством доктора Ирины Ронин из лаборатории Балабан в Ракаховском институте физики изучили, играет ли негенетическая изменчивость роль в вирулентности человеческого патогена — энтеропатогенной E. coli (EPEC), ответственной за множество смертей младенцев во всем мире. Они использовали математическое моделирование и генетический анализ.
Их анализ, опубликованный в рецензируемом журнале eLife, показал, что EPEC спонтанно дифференцируется на две субпопуляции, одна из которых особенно вирулентна, при воздействии условий, имитирующих среду хозяина. Удивительно, но оказалось, что этот гипервирулентный статус сохраняет очень долгую память и остается гипервирулентным в течение многих поколений. Кроме того, были идентифицированы конкретные регуляторные гены, контролирующие переключение между невирулентным и гипервирулентным состояниями.
«Эти результаты проливают новый свет на стратегии бактериальной вирулентности, раскрывая существование предварительно адаптированных субпопуляций EPEC, которые могут оставаться готовыми к инфекции в течение недель», — сказала профессор Натали К. Балабан.
«Уникальный переключатель памяти, который мы идентифицировали, может быть распространен среди патогенных бактерий, что приводит к увеличению тяжести заболевания, более высокой стойкости инфекции и улучшенному распространению от хозяина к хозяину», — добавил профессор Илан Розеншайн.