Исследования в космосе помогли понять механизм заражения сальмонеллой

Исследования бактерий Salmonella, проведенные в ходе двух недавних космических миссий NASA, обнаружили ключевые элементы их болезнетворного потенциала. Эти открытия могут улучшить методы борьбы с пищевыми инфекциями на Земле.

Сальмонелла — одна из основных причин пищевых отравлений. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, ежегодно регистрируется около 40 000 случаев заражения сальмонеллой.

Эксперименты с сальмонеллой проводились на шаттлах к Международной космической станции в сентябре 2006 и марте 2008 годов.

• Результаты 2006 года позволили выявить молекулярный «переключатель», который контролирует реакцию бактерии на условия космического полета уникальным образом, не наблюдаемым в наземных экспериментах. Бактерии, выращенные в космосе, были более вирулентными (заразными), чем на Земле.
• Эксперимент 2008 года подтвердил эти результаты и показал, что изменение среды роста контролирует вирулентность бактерий. Нет доказательств, что этот эффект сохранялся у бактерий в течение длительного времени после возвращения на Землю.

Исследовательская группа под руководством Шерил Никерсон из Института Biodesign Университета штата Аризона обнаружила, что регулирование ионного состава среды может «отключать» повышение вирулентности, вызванное невесомостью.

Космические эксперименты помогли показать, что механическая сила, известная как «сдвиговое течение жидкости» (движение жидкости, которое клетки ощущают, когда жидкость проходит по их поверхности), может драматически влиять на болезнетворный потенциал сальмонеллы.

Условия низкого сдвигового течения встречаются как в условиях микрогравитации, так и в нашем кишечнике. Космический полет может «обмануть» бактерии, заставив их вести себя так, как будто они находятся в кишечнике, по сути, включая внутренний переключатель, повышающий вирулентность. Изменение химического состава среды, в которой культивируются бактерии, обратимо отменяет этот эффект.

Исследование открывает новые возможности для разработки улучшенных методов обработки пищи, новых терапий и вакцин для борьбы с пищевыми отравлениями на Земле и защиты астронавтов на орбите.

Результаты работы команды Никерсон были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences и журнале PLoS ONE.