Рыбки-зебры помогут понять механизм распространения холеры

Исследователь из Университета Уэйн Стейт получил два гранта от Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIH) на изучение с помощью рыбок-зебр (Danio rerio) распространения холеры и сигналов, запускающих болезнь у людей.

Проблема холеры

  • Холера поражает около 5 миллионов человек в год, вызывая до 100 000 смертей.
  • Возбудитель — бактерия Vibrio cholerae (V. cholerae), попадающая в организм с загрязнённой водой.
  • В тонком кишечнике человека бактерии становятся патогенными, вырабатывая холерный токсин (CT), что приводит к сильной диарее, обезвоживанию и быстрой смерти.
  • Пройдя через человека, V. cholerae распространяется в более вирулентной форме, вызывая эпидемии.

Первое исследование: создание модели на рыбках-зебрах

  • Грант: $418 000.
  • Цель: Установить рыбок-зебр как функциональную естественную животную модель для V. cholerae. Бактерия естественным образом колонизирует кишечник позвоночных рыб.
  • Методы: Колонизацию будут индуцировать либо прямым введением бактерий в пищеварительную систему рыб, либо добавлением V. cholerae в воду аквариума.
  • Задачи: Определить, какие части рыбы колонизируются, сроки процесса и инфицирующую дозу.
  • Предварительные данные: При введении в пищеварительную систему рыбы колонизируются, но не болеют. При добавлении в воду бактерии выделяют холерный токсин (CT), который убивает рыб.
  • Преимущество модели: Модель на рыбках дешевле, проще и биологически релевантнее моделей на мышах или кроликах, которые не являются естественными хозяевами бактерии.

Второе исследование: механизмы вирулентности бактерии

  • Грант: $361 000.
  • Цель: Выяснить, как V. cholerae чувствует сигналы среды и активирует экспрессию CT и других факторов вирулентности, а также как "выключает" их перед выходом из хозяина.
  • Фокус: Изучение механизмов действия известных индукторов вирулентности в организме человека — бикарбоната и желчи, присутствующих в высокой концентрации в тонком кишечнике.

Значение исследований

По словам исследователя Джеффа Уити, идентификация сигналов вирулентности откроет новые компоненты патогенного пути и новые мишени для терапии. Эти исследования значительно углубят понимание не только патогенеза V. cholerae, но и бактериальных патогенов в целом, таких как Salmonella или E. coli.