Мутация в механизме синтеза целлюлозы делает кишечную палочку смертельно опасной

Исследователи из Квинсленда обнаружили, что мутация позволяет некоторым штаммам E. coli вызывать тяжелые заболевания, в то время как другие бактерии безвредны. Это открытие может помочь в борьбе с антибиотикорезистентностью. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Ученые из Института молекулярной биологии Университета Квинсленда и Mater Research обнаружили мутацию в механизме синтеза целлюлозы у бактерий E. coli.

Мутация дает бактериям "зеленый свет" для распространения по организму

Профессор Марк Шембри пояснил, что эта мутация позволяет пораженным бактериям E. coli распространяться дальше в организме и инфицировать больше органов, таких как печень, селезенка и мозг.

"Наше открытие объясняет, почему одни E. coli могут вызывать опасный для жизни сепсис, неонатальный менингит и инфекции мочевыводящих путей (ИМП), в то время как другие могут жить в наших телах, не причиняя вреда. 'Хорошие' бактерии производят целлюлозу, а 'плохие' — нет".

Отсутствие целлюлозы усиливает воспаление и разрушает кишечный барьер

Бактерии производят на поверхности клеток множество веществ, которые могут стимулировать или подавлять иммунную систему хозяина.

"Выявленные нами мутации останавливали выработку целлюлозы — углевода на поверхности клетки E. coli — что приводило к усилению воспаления в кишечном тракте хозяина. Результатом стал распад кишечного барьера, поэтому бактерии могли распространяться по телу".

В моделях, воспроизводящих человеческие заболевания, команда показала, что неспособность производить целлюлозу делала бактерии более вирулентными, вызывая более тяжелые заболевания, включая инфекцию мозга при менингите и мочевого пузыря при ИМП.

Значение для борьбы с супербактериями

E. coli — доминирующий патоген, связанный с бактериальной устойчивостью к антибиотикам.

"Только в 2019 году почти 5 миллионов смертей во всем мире были связаны с устойчивостью к антибиотикам, причем E. coli стала причиной более 800 000 из этих смертей. Поскольку угроза супербактерий, устойчивых ко всем доступным антибиотикам, растет во всем мире, поиск новых способов предотвращения этого пути заражения имеет решающее значение".

Понимание того, как бактерии распространяются из кишечных резервуаров по всему телу, важно для предотвращения инфекций. Это открытие помогает объяснить, почему определенные типы E. coli становятся более опасными.