Израильские ученые выяснили, как опасная кишечная палочка прикрепляется к клеткам кишечника

Исследователи из Еврейского университета Иерусалима показали, как кишечная палочка находит новые способы крепления к клеткам человека и предложили перспективные методы терапии кишечника.

Традиционно бактерии используют крошечные ворсинки для прикрепления к стенкам кишечника. Так бактерия избегает вымывания и вызывает инфекцию. Но в последние годы все чаще встречаются атипичные штаммы: они лишены этого механизма, но продолжают заражать людей. Чтобы понять их стратегию, исследователи воссоздали процесс прикрепления в лаборатории. Ученые искусственно лишили бактерии главного инструмента крепления и отобрали те микроорганизмы, которым все же удалось зацепиться за человеческие клетки.

В результате всего за четыре цикла отбора кишечная палочка выработала новую мощную способность прикрепления. Бактерии достигали этого двумя путями. Некоторые из них становились необычно длинными, увеличивая площадь поверхности для контакта. Другие – приобретали генетические мутации в белке FimH, расположенном на концах микробов. Это позволило белку прочнее связываться с молекулами клеток человека, улучшив сцепление в сотни раз и повысив способность бактерий впрыскивать свои токсины. Работа опубликована в журнале Gut Microbes.

Анализ геномов сотен штаммов кишечной палочки, взятых у реальных пациентов, подтвердил, что такие изменения часто встречаются и в природе. Профессор Илан Розеншайн, соавтор исследования, прокомментировал этот механизм адаптации: "Это похоже на потерю "крючка" и быстрое обучение использованию "петли". Бактериям не нужно изобретать совершенно новую систему. Они могут взять инструмент, который у них уже есть, и улучшить его".

Полученные данные указывают на перспективную стратегию терапии. Вместо того чтобы пытаться убить бактерии, будущие препараты смогут целенаправленно блокировать белок FimH, предотвращая прикрепление патогена к стенкам кишечника.