Учёные обнаружили ранее неизвестную реакцию в микробиоте кишечника

Микробиом кишечника — это сообщество полезных бактерий, ключевое для нашего здоровья. Исследования связывают его с развитием иммунной системы и защитой от патогенных инфекций.

Многие патогены способны к движению и реагируют на молекулы (метаболиты), производимые в кишечнике, мигрируя к ним или от них. Метаболит индол, в большом количестве производимый микробиомом, является мощным репеллентом (отпугивателем) для бактерий.

Это привело исследователей из Техасского университета A&M к вопросу: почему индол, производимый многими полезными видами бактерий, не отпугивает и их самих?

Чтобы ответить на него, команда изучила реакцию полезной кишечной бактерии Escherichia coli на индол. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences они описывают открытие ранее неизвестной реакции на индол, при которой молекула одновременно и отталкивает, и привлекает бактерии.

Ключевые выводы:

• У E. coli есть два рецептора, чувствительных к индолу: один интерпретирует его как репеллент, другой — как аттрактант.
• Длительное воздействие высоких концентраций индола десенсибилизирует рецептор-репеллент. В результате индол воспринимается только как аттрактант.
• Эта "Янусова" реакция (по имени двуликого римского бога) демонстрирует высокую сложность взаимодействий в микробиоме.

Значение открытия:

• Полезные бактерии, производящие или чувствительные к индолу, могут группироваться вместе в нишах с высокой его концентрацией (например, в слоях слизи).
• Патогены, проходящие через кишечник вдали от источников индола, не успевают к нему привыкнуть. Поэтому даже низкие концентрации индола их отпугивают.

Это исследование — шаг к пониманию того, как разные виды бактерий колонизируют специфические ниши в кишечнике и как микробиом может меняться со временем. Следующий этап — изучение реакции множества видов бактерий на смесь различных метаболитов кишечника.