Пищевое отравление кишечной палочкой — одно из самых тяжелых пищевых отравлений, вызывающее кровавую диарею и повреждение почек. Но вся это может быть просто непреднамеренным побочным эффектом, сообщают исследователи из UConn Health в выпуске журнала Science Immunology от 27 ноября. Их выводы могут привести к более эффективному лечению этого потенциально смертельного заболевания.
Escherichia coli — это разнообразная группа бактерий, которые часто живут в кишечнике животных. Многие виды кишечной палочки никогда не вызывают у нас болезней; другие разновидности могут вызвать диарею путешественников. Но проглатывание даже нескольких клеток типа кишечной палочки, вырабатывающей токсин шига, может сделать нас очень, очень больными. Токсин шига повреждает кровеносные сосуды в кишечнике, вызывая кровавый понос. Попадание токсина шига в кровоток может вызвать почечную недостаточность.
«Это особенно часто встречается у детей; около 15% детей с инфекциями E. coli, продуцирующими токсин шига, страдают заболеванием почек, а некоторые могут страдать от длительного повреждения почек», — говорит иммунолог из UConn Health Сиваприя Ваная.
Группа E. coli, продуцирующая токсин Shiga, называемая энтерогеморрагической E. coli, или EHEC, особенно распространена в Соединенных Штатах. Когда вы слышите, что партия салата ромэн отзывается из-за опасной вспышки пищевого отравления, это почти наверняка связано с EHEC.
EHEC обычно живут у крупного рогатого скота, не вызывая у них болезней. Раньше вспышки EHEC возникали из-за негигиенично приготовленного мясного фарша относительно часто, но строгие правила на бойнях сделали это менее распространенным явлением. Теперь более вероятно, что EHEC появится на овощах, выращиваемых на полях, прилегающих к стоку крупного рогатого скота или навозу.
Но независимо от того, откуда она взялась, как только бактерии EHEC попадают внутрь человека, инфекцию трудно лечить. Антибиотики, как правило, усугубляют ситуацию — когда бактерии чувствуют, что умирают, они производят больше токсина шига. И EHEC очень хороши в подавлении той части иммунной системы, которая обычно рано реагирует на этот вид инфекции, позволяя им бесконтрольно расти в кишечнике человека.
В исследовании, проведенном Мореной Хавира, научным сотрудником лаборатории Ваная, команда хотела узнать, как EHEC подавляет иммунную систему. Организм обычно реагирует на ранние стадии инфекции E. coli, активируя фермент, который вызывает тревогу внутри клеток. Клетка взрывается, высвобождая облако предупреждающих молекул, которые призывают другие части иммунной системы прийти и бороться с бактериями.
Но EHEC подавляет эту раннюю реакцию. Чтобы выяснить, как это происходит, Ваная и ее коллеги решили посмотреть, какой отдельный ген в EHEC отвечает за это. Они взяли множество различных разновидностей EHEC из библиотеки мутантов бактерий и заразили ими иммунные клетки.
Команда обнаружила, что клетки, инфицированные EHEC, в которых отсутствовал ген токсина шига, вызвали более высокий иммунный ответ по сравнению с нормальным EHEC.
«Это было удивительно. Токсин шига очень хорошо изучен на предмет его токсической активности; не было известно, что у него есть другая функция», — говорит доктор Ваная. Таким образом, скрытое подавление иммунной системы токсином Шига может быть связано со всей кровавой драмой, которая за этим последовала. Вдохновленные этим захватывающим наблюдением, они провели серию подробных молекулярных исследований, которые показали, что токсин Шига блокирует разрыв белка в инфицированной клетке и оповещение организма об инфекции.
Теперь, когда Ваная и ее коллеги знают, какой конкретный молекулярный шаг токсин Шига воздействует на иммунные клетки, они пытаются выяснить, как именно он его блокирует. Узнав об этом, они смогут найти лекарства, которые предотвращают влияние токсина на иммунные реакции.
