Слабость сальмонеллы к глюкозе может стать ключом к созданию вакцин

Впервые британские учёные показали, чем питается бактерия Salmonella для выживания во время инфекции: глюкозой.

Это открытие её "слабости к сахару" может стать основой для новой стратегии вакцинации. Оно также может привести к созданию вакцинных штаммов против других патогенных бактерий, включая супербактерии.

"Это первый случай, когда кому-либо удалось идентифицировать питательные вещества, которые поддерживают Salmonella во время заражения организма хозяина", — говорит доктор Артур Томпсон из Института исследований пищи.

Исследование питания бактерий во время инфекции — это развивающаяся научная область. Данная работа — один из первых крупных прорывов, достигнутый в сотрудничестве с доктором Гэри Роули из Университета Восточной Англии.

Salmonella ежегодно вызывает инфекцию примерно у 20 миллионов человек во всём мире и ответственна примерно за 200 000 смертей. Она также заражает сельскохозяйственных животных и контаминирует овощные салаты.

Во время инфекции бактерии Salmonella поглощаются иммунными клетками, предназначенными для их уничтожения. Но вместо этого бактерии размножаются.

Для репликации Salmonella должна получать питательные вещества. Учёные сосредоточились на гликолизе — процессе расщепления сахаров для получения химической энергии. Они создали мутантные штаммы Salmonella, неспособные транспортировать глюкозу в занимаемые ими иммунные клетки и использовать её в пищу. Эти мутантные штаммы утратили способность к репликации внутри иммунных клеток, став безвредными.

"Наши эксперименты показали, что глюкоза — это основной сахар, используемый Salmonella во время инфекции", — сказал доктор Томпсон.

Мутантные штаммы по-прежнему стимулируют иммунную систему. Учёные уже оформили на них патенты, которые могут быть использованы для разработки вакцин для защиты людей и животных от отравления полностью вирулентной Salmonella.

Гликолиз происходит у большинства организмов, включая другие бактерии, занимающие клетки хозяина. Таким образом, нарушение метаболизма глюкозы у бактерий может быть использовано для создания вакцинных штаммов против других патогенных бактерий, включая супербактерии.

Безвредные штаммы также могут быть использованы в качестве вакцинных векторов. Например, ген гриппа может быть экспрессирован внутри безвредного штамма Salmonella и безопасно доставлен в иммунную систему.

Следующий этап исследования — проверить, вызывают ли мутанты защитный иммунный ответ у мышей.

В Германии питание бактерий является предметом шестилетней приоритетной исследовательской программы, изучающей, почему бактерии способны размножаться внутри организма хозяина, вызывая болезнь.