4 липня, 2023
Як патогенні бактерії використовують цукор у слизовому шарі кишечника для інфікування
Дослід, проведений лікарями з Університету Британської Колумбії (UBC) і дитячої лікарні Британської Колумбії, показує, що сіалова кислота, яка входить до складу захисного шару слизу кишечника, підживлює хвороботворні бактерії в кишечнику. Сіалові кислоти — клас альфа-кетокислотних вуглеводів із дев'ятьма вуглецевими атомами в ланцюгу. Результати, опубліковані в PNAS, свідчать про наявність потенційної мішені, яка потребує уваги під час лікування кишкових бактеріальних інфекцій і низки хронічних захворювань, пов’язаних із кишковими бактеріями, включаючи запальне захворювання кишечника, целіакію, синдром подразненого кишечника та синдром короткої кишки.
Кишечник є найпростішим шляхом для бактерій потрапити до свого господаря (тобто через споживану їжу або воду), він також є основною мішенню для багатьох кишкових бактеріальних патогенів. Щоб успішно заразити своїх хазяїв, бактерії повинні не тільки підірвати їх захист, але й подолати опір колонізації, конкуруючи з резидентною мікробіотою за поживні речовини та простір.
Для експерименту вивчили Citrobacter rodentium – кишковий бактеріальний збудник мишей, який використовується для моделювання інфекцій E. coli людини. Команда виявила, що бактерії мають гени, які контролюють споживання сіалової кислоти, і коли ці гени видаляються, ріст бактерій порушується. Також сіалова кислота індукує секрецію двох білків-автотранспортерів – Pic і EspC, які володіють муцинолітичними властивостями та сприяють адгезії до епітеліальних клітин кишечника. У результаті моносахарид посилює здатність C. rodentium до розкладання кишкового слизу (через Pic), а також сприяє прилипанню до епітеліальних клітин кишечника (через EspC).
Оскільки C. rodentium, які містяться у просвіті товстої кишки або зовнішньому шарі слизу, повинні проникнути через зазвичай непроникний внутрішній шар слизу, щоб інфікувати підлеглий епітелій, дослідники перевірили, чи впливатиме на це сіалова кислота. Як виявилося, вона не тільки сприяє деградації муцину, з якого складається слиз, а й допомагає здатності бактерій проникати та проходити через муцин.
Джерело: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2301115120