Как патогены учатся быть патогенами: Партнёрства между микробами, ведущие к болезни человека

Микромир удивительным образом напоминает наш мир. Окружающая среда населена микробами, живущими в сложных сообществах. Микробы конкурируют за ресурсы, а также должны скрываться или бороться с хищниками. Пример — гриб Rhizopus, растущий в почве и на испорченной пище и вызывающий вспышки "чёрной плесени" у пациентов с COVID-19.

В почве его хищник — амёба Dictyostelium, которая может поглощать Rhizopus для питания. Учёные из университетов Эксетера и Бирмингема обнаружили, что Rhizopus сопротивляется, вступая в двустороннее партнёрство с бактерией Ralstonia. Живя внутри гриба, Ralstonia скрывается от хищника. Взамен бактерия производит токсин, который гриб использует для нейтрализации хищника, предотвращая поедание пары.

Почему это важно для болезней человека? Наши иммунные клетки очень похожи на хищника Dictyostelium: они находят, поглощают и уничтожают чужеродные микробы. Это означает, что Rhizopus и Ralstonia могут использовать ту же стратегию уклонения от почвенных хищников, чтобы избежать нашей иммунной системы. Научившись бороться с хищниками в почве, Rhizopus также научился вызывать болезнь у людей.

Исследование показало, что при нарушении партнёрства с Ralstonia заражённые Rhizopus животные выживают. Надежда в том, что лучшее понимание экологии и стратегий выживания, которые Rhizopus и другие патогены используют в своей естественной среде, позволит эффективнее бороться с ними, когда они вызывают болезни у людей.

"Эта работа действительно важна, потому что, хотя о влиянии грибково-бактериальных партнёрств в почве на болезни растений известно много лет, это первый пример того, как бактериально-грибковое партнёрство способствует мукормикозу у людей. Мы надеемся, это поможет разработать лучшие стратегии лечения этого разрушительного заболевания", — говорит доктор Элизабет Баллу, один из руководителей проекта.

Работа выполнена под руководством доктора Герберта Итабанги, который был совместным студентом доктора Элизабет Баллу (Эксетер) и доктора Керстин Фёльц (Бирмингем). Исследование финансировалось Wellcome Trust. Открытие доктора Итабанги — ключевой шаг в понимании "чёрного гриба", вызывающего мукормикоз, который в 2021 году стал причиной почти 40 000 смертей во время пандемии COVID-19.

Статья опубликована в журнале Current Biology.