Naujas UC Davis Health tyrimas atskleidė, kaip Salmonella bakterijos, pagrindinė apsinuodijimo maistu priežastis, gali įsiskverbti į žarnyną net tada, kai yra apsauginių bakterijų. Tyrimas, paskelbtas Nacionalinės mokslų akademijos darbaipaaiškinama, kaip patogenas apgaudinėja žarnyno aplinką, kad išvengtų natūralios organizmo apsaugos.
Virškinimo sistemoje gyvena trilijonai bakterijų, iš kurių daugelis gamina trumposios grandinės riebalų rūgštis (SCFA), kurios padeda kovoti su kenksmingais patogenais. Tačiau salmonelės sugeba augti ir plisti žarnyne, nors ir yra šių apsauginių junginių. Tyrime klausiama: kaip salmonelės apeina šią apsaugą?
„Mes žinojome, kad salmonelės įsiskverbia į plonąją žarną, nors tai nėra pagrindinė jos dauginimosi vieta. Storoji žarna yra”, – sakė pagrindinis tyrimo autorius Andreasas Bäumleris. Bäumleris yra UC Daviso profesorius ir Medicinos mikrobiologijos ir imunologijos katedros tyrimų viceprezidentas.
Bäumleris ir jo komanda išsiaiškino, kad atsakymas slypi tame, kaip patogenas keičia žarnyno maistinių medžiagų balansą. Kai salmonelė patenka į plonąją žarną, ji sukelia žarnyno gleivinės uždegimą ir sutrikdo normalų aminorūgščių pasisavinimą iš maisto. Tai sukelia maistinių medžiagų disbalansą žarnyne.
Disbalansas suteikia Salmonellai išteklių, reikalingų išgyventi ir daugintis storojoje žarnoje (gaubtojoje žarnoje), kur naudingos bakterijos paprastai stabdo jos augimą. Tyrimas parodė, kad salmonelės sukelia uždegimą plonojoje žarnoje, kad gautų maistinių medžiagų, skatinančių jos dauginimąsi storojoje žarnoje.
Salmonella pakeičia žarnyno maistinių medžiagų aplinką, kad išgyventų
Naudodama pelės modelį, komanda atidžiai ištyrė, kaip Salmonella pakeitė cheminę žarnyno sudėtį. Jie atsekė aminorūgščių absorbciją plonojoje ir storojoje žarnoje.
Jie nustatė, kad pelėms, kurios buvo užkrėstos salmonelėmis, amino rūgštys buvo mažiau absorbuojamos į kraują. Tiesą sakant, dvi aminorūgštys – lizinas ir ornitinas – po užsikrėtimo žarnyne padaugėjo. Šios aminorūgštys padėjo salmonelėms išgyventi, nes užkirto kelią augimą stabdančiam SCFA poveikiui. Jie tai padarė atkurdami salmonelių rūgštingumo (pH) balansą, leisdami patogenui apeiti mikrobiotos apsaugą.
„Mūsų išvados rodo, kad Salmonella yra protingas būdas pakeisti žarnyno maistinę aplinką savo naudai. Apsunkindama aminorūgščių pasisavinimą klubinėje žarnoje, Salmonella sukuria sau palankesnę aplinką storojoje žarnoje”, – sakė Bäumleris. pasakė.
Tyrimo metu komanda parodė, kad Salmonella naudoja savo virulentiškumo faktorius (ligą sukeliančias molekules), kad suaktyvintų fermentus, kurie skaido pagrindines aminorūgštis, tokias kaip lizinas. Tai padeda patogenui išvengti apsauginio SCFA poveikio ir lengviau augti žarnyne.
Naujos įžvalgos gali padėti geriau gydyti žarnyno infekcijas
Naujos įžvalgos gali paaiškinti, kaip žarnyno aplinka keičiasi esant uždegiminiams žarnyno sutrikimams, tokiems kaip Krono liga ir opinis kolitas, ir gali padėti geriau gydyti žarnyno infekcijas. Suprasdami, kaip Salmonella keičia žarnyno aplinką, mokslininkai tikisi sukurti naujus būdus, kaip apsaugoti žarnyno mikrobiotą ir užkirsti kelią šioms infekcijoms.
„Šiame tyrime naudojamas labiau holistinis požiūris į žarnyno sveikatos tyrimą. Jis ne tik leidžia geriau suprasti, kaip veikia Salmonella, bet ir pabrėžia sveikos žarnyno mikrobiotos palaikymo svarbą”, – sakė Lauren Radlinski, pirmasis tyrimo autorius ir doktorantas. Bäumlerio laboratorijoje. „Mūsų išvados gali paskatinti naujus gydymo būdus, kurie padeda palaikyti mikrobiotą infekcijos metu.”
Tyrimo rezultatai gali paskatinti ateities gydymą, įskaitant probiotikus ar mitybos planus, skirtus sustiprinti natūralią organizmo apsaugą nuo kenksmingų patogenų.
„Sužinoję, kaip patogenas manipuliuoja šeimininko sistema, galime atrasti būdus, kaip sustiprinti natūralią šeimininko apsaugą“, – sakė Radlinskis.
Tyrimo bendraautoriai yra Andrew Rogers, Lalita Bechtold, Hugo Masson, Henry Nguyen, Anaïs B. Larabi, Connor Tiffany, Thaynara Parente de Carvalho ir Renée Tsolis iš UC Davis.