Switched-on Salmonella: Fluid forces guide disease traits of multidrug-resistant bacteria
Новое исследование, опубликованное в журнале npj Microgravity, показывает, что физические силы потока жидкости (fluid shear) регулируют прогрессирование заболевания, вызываемого опасным мультирезистентным штаммом Salmonella ST313.
Ключевые отличия ST313
- Штамм ST313 вызывает эпидемические вспышки в странах Африки к югу от Сахары, устойчив к нескольким антибиотикам и часто приводит к смертельным инфекциям крови, особенно у детей с малярией, анемией или у ВИЧ-положительных пациентов (летальность 20–50%).
- В отличие от «классических» штаммов NTS, вызывающих гастроэнтерит, при инфекции ST313 кишечные симптомы часто отсутствуют, а бактерии выделяются из крови, а не из стула.
Роль fluid shear в инфекционном процессе
Команда под руководством Шерил Никерсон (Университет штата Аризона) впервые изучила влияние физиологического fluid shear на штамм ST313 D23580.
- Бактерии культивировали в биореакторе с вращающейся стенкой (rotating wall vessel bioreactor, RWV), разработанном NASA, который моделирует уровни fluid shear, встречающиеся в организме человека.
- Высокий fluid shear ускорял начало заболевания и усиливал способность Salmonella ST313 выживать в стрессовых условиях, встречающихся при инфекции (низкий pH, соли желчных кислот, окислительный и осмотический стресс).
- Реакция ST313 на fluid shear была противоположной реакции «классических» кишечных штаммов Salmonella. Это говорит о том, что разные силы fluid shear в кишечнике и кровотоке по-разному влияют на прогрессирование болезни.
Значение исследования
- Результаты указывают на то, что физические силы могут служить сигналом для бактерий ST313, определяющим их локализацию в организме и запускающим специфические программы заболевания.
- Эти различия могут отражать эволюционные адаптации штаммов, вызывающих кишечные заболевания, и штаммов, вызывающих системные инфекции.
- Понимание роли бактериальной механотрансдукции (способности чувствовать и реагировать на физические силы) может привести к новым мишеням для разработки терапевтических средств против мультирезистентных бактерий.