Группа исследователей из Университета штата Вашингтон обнаружила, что бактерий привлекает жидкая часть крови, или плазма, содержащая питательные вещества, которые бактерии могут использовать в качестве пищи. Одним из химических веществ, к которому бактерии испытывали особое влечение, был серин – аминокислота, содержащаяся в человеческой крови и являющаяся обычным ингредиентом протеиновых напитков.
Результаты исследования, опубликованные в журнале eLife, дают новое представление о том, как возникают инфекции и как их можно лечить. «Бактерии, заражающие кровеносную систему, могут быть смертельно опасны. Мы узнали, что некоторые из них, которые чаще всего вызывают инфекции кровотока, чувствуют химическое вещество в крови человека и плывут к нему», – говорит Арден Бейлинк, профессор Колледжа ветеринарной медицины и автор исследования.
Бейлинк и соавтор исследования Сиена Гленн обнаружили, что как минимум три вида бактерий – Salmonella enterica, Escherichia coli и Citrobacter koseri – привлекает человеческая плазма. Они являются основной причиной смерти людей с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), составляющих около 1% населения. У таких пациентов часто наблюдаются кишечные кровотечения, которые могут стать местом проникновения бактерий в кровь.
Используя мощную микроскопическую систему под названием Chemosensory Injection Rig Assay, исследователи смоделировали кишечное кровотечение, введя микроскопическое количество человеческой плазмы и наблюдая за тем, как бактерии направляются к источнику. Реакция была быстрой – болезнетворным бактериям потребовалось менее минуты, чтобы найти плазму крови.
В ходе исследования ученые установили, что у сальмонеллы есть специальный белковый рецептор Tsr, который позволяет чувствовать плазму и плыть к ней. С помощью метода, называемого белковой кристаллографией, они смогли увидеть атомы белка, взаимодействующие с серином. Ученые считают, что серин – это одно из химических веществ из крови, которые бактерии чувствуют и потребляют.
«Узнав, как эти бактерии способны обнаруживать источники крови, в будущем мы сможем разработать лекарства, блокирующие эту способность. Такие препараты могли бы улучшить жизнь и здоровье людей, которые подвержены высокому риску заражения через кровь», – говорит Гленн.
[Фото: Ted S. Warren, Washington State University College of Veterinary Medicine]