Μια σημαντική ανακάλυψη για τον τρόπο που τα βακτήρια προκαλούν τροφικές δηλητηριάσεις φέρνει στο φως νέα μελέτη
Οι επιστήμονες αποκάλυψαν ότι ένα επικίνδυνο στέλεχος του βακτηρίου E. coli, γνωστό για την πρόκληση αιματηρής διάρροιας, έχει αναπτύξει έναν έξυπνο μηχανισμό για να παρακάμπτει την άμυνα του εντέρου και να εξαπλώνεται πιο εύκολα μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από την εταιρεία Genentech, μέλος του ομίλου Roche, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστημών του Όρεγκον (OHSU). Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το βακτήριο εγχέει στα εντερικά κύτταρα μια ειδική πρωτεΐνη, γνωστή ως NleL, η οποία διασπά δύο βασικά ένζυμα του κυττάρου – τα ROCK1 και ROCK2. Αυτά τα ένζυμα είναι απαραίτητα για τη διαδικασία αποβολής των μολυσμένων κυττάρων από το εντερικό τοίχωμα. Χωρίς αυτή τη φυσική «εκκαθάριση», τα μολυσμένα κύτταρα παραμένουν, δίνοντας στο βακτήριο περισσότερο χρόνο να πολλαπλασιαστεί.
Κανονικά, όταν παθογόνα μικρόβια εισβάλλουν στον πεπτικό σωλήνα, τα εντερικά κύτταρα που μολύνονται αυτοκαταστρέφονται και αποβάλλονται, ώστε να αποτραπεί η εξάπλωση της λοίμωξης. Αυτή η φυσική άμυνα είναι κρίσιμη για τη διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ των ωφέλιμων μικροβίων και των παθογόνων. Ωστόσο, το συγκεκριμένο στέλεχος του E. coli φαίνεται να «παγώνει» αυτή τη διαδικασία, διακόπτοντας τη δυνατότητα του εντέρου να απομακρύνει τα επικίνδυνα κύτταρα.
Η επικεφαλής ερευνήτρια Isabella Rauch, αναπληρώτρια καθηγήτρια μοριακής μικροβιολογίας και ανοσολογίας στο OHSU, εξήγησε ότι αυτή η τακτική είναι κάτι εντελώς διαφορετικό από ό,τι έχει παρατηρηθεί ως τώρα. «Πολλά βακτήρια προσπαθούν να κρυφτούν για να μην εντοπιστούν από το ανοσοποιητικό σύστημα. Το συγκεκριμένο, όμως, εμποδίζει την έξοδο των μολυσμένων κυττάρων – σταματά την ίδια τη διαδικασία άμυνας», ανέφερε χαρακτηριστικά.
Η επιστημονική ομάδα χρησιμοποίησε μοντέλα εντερικού ιστού για να αποδείξει πώς η NleL καθιστά το E. coli πιο αποτελεσματικό στη μόλυνση. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι όταν το βακτήριο φέρει αυτή την πρωτεΐνη, μολύνει το έντερο πολύ πιο επιθετικά, εμποδίζοντας τη φυσική «αποβολή» των κυττάρων και επεκτείνοντας τη λοίμωξη σε νέες περιοχές του ιστού.
Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει νέους δρόμους για θεραπείες που στοχεύουν στη διακοπή των μηχανισμών με τους οποίους τα βακτήρια παρακάμπτουν την άμυνα του οργανισμού, αντί να επικεντρώνονται στην εξόντωσή τους μέσω αντιβιοτικών. Η προσέγγιση αυτή θεωρείται κρίσιμη, καθώς η αντοχή των βακτηρίων στα αντιβιοτικά αυξάνεται ραγδαία παγκοσμίως. «Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών μάς επιτρέπει να αναπτύξουμε θεραπείες που δεν βασίζονται αποκλειστικά στα αντιβιοτικά», τόνισε η Rauch.
Η έρευνα έχει ιδιαίτερη σημασία για τη δημόσια υγεία, καθώς τα συγκεκριμένα στελέχη E. coli είναι εξαιρετικά επικίνδυνα για τα παιδιά, προκαλώντας σοβαρή αφυδάτωση και επιπλοκές. Οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι η κλιματική αλλαγή και η χαλάρωση των ελέγχων ασφάλειας τροφίμων μπορούν να αυξήσουν τη συχνότητα αυτών των λοιμώξεων, ακόμη και σε ανεπτυγμένες χώρες.
Τέλος, τα ευρήματα ενδέχεται να έχουν εφαρμογή και σε μη λοιμώδεις παθήσεις του εντέρου, όπως η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου (IBD) ή ορισμένοι καρκίνοι του γαστρεντερικού. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα εξωθούνται ή «παγιδεύονται» μέσα στο εντερικό τοίχωμα μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεραπείες που θα στοχεύουν στην αποκατάσταση της φυσικής λειτουργίας του εντέρου και στην πρόληψη χρόνιων φλεγμονών.
Εκτός από τον Rauch, οι συν-συγγραφείς του OHSU περιλαμβάνουν
τους Marin Miner, πτυχιούχο BS ,
Rachael Peterson, πτυχιούχο BS , και
William Scott, πτυχιούχο BA. Ο κύριος συγγραφέας είναι
ο Giovanni Luchetti, Ph.D. , κύριος επιστήμονας στο Genentec
