Изследването изяснява инфекцията с йерсиния
Тежките стомашно-чревни инфекции причиняват остри симптоми като силна коремна болка, диария и повръщане. Обикновено има инфекция с вируси или бактерии като Yersinia. Сега учените са извършили изследване на транскриптома на патогена, за да идентифицират неговите ефективни стратегии за заразяване.
Почти всеки човек се заразява с йерсиния, която може да предизвика тежки чревни инфекции с възпаление на лимфните възли в червата в хода на живота си. Бактериите с форма на пръчки се срещат при много бозайници и се предават главно от животни на хора чрез замърсена храна.
Йерсиния използват различни стратегии, за да заразят своя домакин. Например, те бързо коригират метаболизма си, състезават се за основни метални йони или инжектират отрови, които увреждат клетките гостоприемници. За да колонизират червата, бактериите Yersinia първо трябва да се прикрепят към повърхността на чревната лигавица. Те преминават през това, за да проникнат в по-дълбоките тъкани и да стигнат до органите. Заразеният организъм реагира със силна имунна защита и се опитва да предотврати разпространението на патогените с мрежа от фибринови влакна.
Предимство за оцеляване в гостоприемната тъкан
Учените от Центъра за изследване на инфекции Helmholtz (HZI) в Брауншвайг изследваха инфекциозния процес на чревни бактерии на ниво единична клетка, използвайки системен биологичен подход. Те успяха да покажат, че Йерсиния е спечелила предимство за оцеляване в гостоприемната тъкан чрез развитие на хетерогенна популация.
Генетичните контролни вериги спонтанно създават предварително адаптирани бактерии, които могат да бъдат по-способни да оцелеят в нова ситуация в гостоприемника. По-точното разбиране на взаимодействията между гостоприемника и патогена ще улесни в бъдеще идентифицирането на потенциални отправни точки за нови лекарства.
Имунен отговор без шанс
За изследването е изследвана лимфна тъкан от мишки, заразени с Yersinia, която е тясно свързана с червата. Инфекция, която засяга първо лимфните възли, е типична за Йерсиния. Може да се покаже, че гостоприемникът реагира на ранната инфекция с Йерсиния с масивна имиграция на защитни клетки, така наречените неутрофили. Освен това гостоприемникът се опитва да предотврати разпространението на нахлуващия зародиш в тъканта, като произвежда определени фактори на коагулацията и да го обездвижи.
В проучването учените също успяха да покажат, че малките регулаторни РНК молекули играят важна роля при инфекцията. Това е важна стратегия на бактериите, защото им позволява да адаптират определени метаболитни процеси, за да могат бързо да разработят нови източници на храна - еволюционна адаптация на бактериите към гостоприемника, така да се каже. Тъй като те се конкурират с приемника за определени метални йони като желязо, манган или цинк. Както бактериите, така и клетките гостоприемници имат специални молекули, свързващи желязото, с които те взаимно отстраняват желязото и по този начин осигуряват собственото си оцеляване.
Според проф. Петра Дерш, ръководител на отдел „Биология на молекулярната инфекция“, домакинът не може в крайна сметка да спечели борбата срещу бактериалната инфекция въпреки силния си имунен отговор. „Бактериите инжектират силни отрови в клетките гостоприемници, така наречените ефектори, които убиват клетките“, казва Дерш.
Още информация за това проучване можете да намерите на уебсайта на Центъра за изследване на инфекции Helmholtz.