Секретное оружие E. coli для наихудшей инфекции

Ученые из Медицинской школы Университета Вирджинии выяснили, как E. coli находит самые бескислородные участки толстой кишки, чтобы вызвать максимально тяжелую инфекцию.

Открытие показывает, как этот пищевой патоген понимает, где и когда начинать колонизацию толстой кишки. Распознавая среду с низким содержанием кислорода, опасная бактерия дает себе наилучшие шансы на создание устойчивой инфекции.

"Бактериальные патогены, как часть своей стратегии заражения, точно определяют время для выработки белков и токсинов в конкретных нишах колонизации. Это позволяет им экономить энергию и избегать обнаружения иммунной системой", — говорит исследователь Мелисса Кендалл.

Бактериальная "Златовласка"

Большинство штаммов E. coli безвредны, но некоторые могут вызывать судороги, диарею, рвоту, почечную недостаточность и смерть. Дети подвергаются особому риску.

Исследователи выяснили, как патогенные E. coli устанавливают инфекцию в организме. Они описали процесс, при котором бактерии обнаруживают низкий уровень кислорода в толстой кишке и затем производят белки, позволяющие прикрепиться к клеткам хозяина.

Кислород диффундирует из тканей кишечника в просвет, и его уровень в тонкой кишке выше, чем в толстой. E. coli целенаправленно ждет, пока не достигнет бедной кислородом толстой кишки, прежде чем атаковать.

Ключевой элемент — небольшая молекула РНК, которая активирует определенные гены при достаточно низком уровне кислорода. Именно в этот момент инфекция по-настоящему устанавливается, и бактерии начинают вырабатывать опасные Шига-токсины.

Ученые полагают, что другие патогены, такие как Shigella и Salmonella, вероятно, используют аналогичный механизм контроля.

"Если мы сможем заблокировать кислородное зондирование, то, возможно, предотвратим выработку E. coli белков, позволяющих ей прилипать к кишечнику. Это может быть эффективной стратегией, не ведущей к развитию лекарственной устойчивости", — отмечает Кендалл.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале PNAS.