Νέα έρευνα αποκαλύπτει πώς τα παθογόνα βακτήρια “ζυγίζουν” κινδύνους και ανταμοιβές στο έντερο
Τα τροφιμογενή βακτήρια όπως η σαλμονέλα και το E. coli που προκαλούν εντερικές λοιμώξεις συνήθως αποφεύγουν μια δύσοσμη χημική ουσία — μια χημική ουσία που μπορεί να τα σκοτώσει σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις — μέσα στα ανθρώπινα έντερα, αλλά μπορεί στην πραγματικότητα να κολυμπήσουν προς αυτήν όταν η ανταμοιβή είναι ένα… “πλούσιο γεύμα”.
«Φανταστείτε ότι έχετε κάνει ένα μακρύ ταξίδι και πεινάτε», δήλωσε ο Arden Baylink, επίκουρος καθηγητής. «Ψάχνετε για ένα μέρος για φαγητό, μόνο και μόνο για να το διαπιστώσετε γεμάτο με άλλους και μια ουρά έξω από την πόρτα. Για να χειροτερέψουν τα πράγματα, το πλήθος είναι εχθρικό και αρκετά βρωμερό. Αντιμετωπίζετε ένα δίλημμα: Αξίζει να μείνετε για να φάτε ή να φύγετε;». Μία τέτοια παρόμοια απόφαση καλούνται να λάβουν και τα παθογόνα βακτήρια όταν φτάνουν στο πεπτικό σύστημα.
Μελέτη του Εργαστηρίου Baylink στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, που δημοσιεύτηκε στο eLife, υποστηρίζει ότι η δράση των βακτηρίων διακόπτεται όταν έρχονται αντιμέτωπα με μία χημική ουσία την ινδόλη, η οποία βοηθά στην απόκτηση της χαρακτηριστικής οσμής των κοπράνων. Η ινδόλη παράγεται από ευεργετικά βακτήρια, γνωστά ως μικροβίωμα, που ζουν στο έντερο και μπορούν να σκοτώσουν μολυσματικά βακτήρια όταν φτάσουν σε αρκετά υψηλά επίπεδα.
Η “βρωμερή” χημική ουσία που τα βακτήρια δεν αποφεύγουν πάντα
Προηγούμενες μελέτες, ωστόσο, εξέτασαν μόνο καθαρή ινδόλη, όχι ινδόλη αναμεμειγμένη με τα θρεπτικά συστατικά που υπάρχουν στα έντερα, κάτι που αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις συνθήκες στο έντερο. Χρησιμοποιώντας ένα ειδικά κατασκευασμένο μικροσκόπιο σχεδιασμένο για να καταγράφει βίντεο βακτηρίων που κολυμπούν, οι ερευνητές στη νέα αυτή μελέτη ανακάλυψαν πως τα παθογόνα βακτήρια έλκονται από τα θρεπτικά συστατικά μέσω μίας “βακτηριακής αίσθησης όσφρησης” αλλά απωθούνται από χημικές ουσίες που μπορούν να τα βλάψουν, όπως η ινδόλη. Όσο μικρότερη όμως είναι η παρουσία της ινδόλης τόσο τα βακτήρια αποφασίζουν να προχωρήσουν ελκυόμενα από την υπερίσχυση των θρεπτικών συστατικών.
Συνεπώς ο βαθμός στον οποίο τα βακτήρια έλκονταν από τα θρεπτικά συστατικά εξαρτιόταν από την ποσότητα ινδόλης που υπήρχε. Λιγότερη ινδόλη σήμαινε ισχυρότερη έλξη, αλλά ακόμη και σε υψηλά επίπεδα, τα βακτήρια πάντα έλκονταν τουλάχιστον κάπως και ποτέ δεν απωθούνταν. Αυτό το μοτίβο διατηρήθηκε σε πολλαπλά παθογόνα, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών τύπων Salmonella enterica, Escherichia coli, Citrobacter koseri και Enterobacter cloacae, βακτήρια που μπορούν να προκαλέσουν απειλητικές για τη ζωή εντερικές λοιμώξεις και θέτουν προκλήσεις για τους γιατρούς λόγω της αύξησης της αντοχής στα αντιβιοτικά.
Η ομάδα εξέτασε επίσης εάν η ινδόλη εμπόδισε τη σαλμονέλα να μολύνει τον εντερικό ιστό, αλλά διαπίστωσε ότι δεν το έκανε. Η μελέτη αποκαλύπτει έναν νέο τρόπο να σκεφτούμε πώς τα βακτήρια μολύνουν και προκαλούν ασθένειες στο έντερο. Η ινδόλη δεν είναι απλώς κάτι που αποφεύγουν τα βακτήρια — είναι πληροφορία. Η έρευνα αυτή θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για ανθεκτικές στα φάρμακα βακτηριακές λοιμώξεις και σήψη, εμποδίζοντας τον τρόπο με τον οποίο τα βακτήρια αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους.
Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση https://elifesciences.org/reviewed-preprints/106261
