Как вызывающие рак бактерии захватывают наш желудок?
В новом исследовании на мышах используются передовые методы визуализации, чтобы выяснить, как Хеликобактер пилори, которые присутствуют примерно у половины людей на Земле, выживают и процветают в желудке.
Сегодня кишечные бактерии - одна из самых актуальных тем в медицинской науке.
По мере того как ученые добавляют к удивительно длинному списку состояний, которые могут быть связаны с бактериями, все большее значение приобретает понимание того, как они перехитряют как лекарства, так и нашу иммунную систему.
Одна бактерия, обладающая невероятной способностью колонизировать людей, - это Helicobacter pylori. Фактически, по оценкам, он обитает в желудках примерно половины всех людей.
Обычно он сначала проникает в людей, когда мы молоды, а затем остается на месте на протяжении большей части жизни человека.
У большинства людей бактерия не причиняет вреда; однако в некоторых Хеликобактер пилори может привести к раку желудка и язвенной болезни. Один автор пишет:
«Примерно 75% глобального бремени рака желудка и 5,5% злокачественных новообразований во всем мире связаны с Хеликобактер пилори-индуцированное воспаление и травма ».
Секреты Хеликобактер пилори
Несмотря на распространенность и разветвленность Хеликобактер пилори Инфекция, понять, как бактерия ведет себя в нашем желудке, оказалось сложной задачей.
Исследователи, многие из которых из Медицинской школы Стэнфордского университета в Калифорнии, недавно провели ряд исследований, чтобы понять, как Хеликобактер пилори так успешно оставаться в желудке. Ученые также надеются дать ключ к разгадке того, как эти бактерии могут быть перемещены.
Используя передовые инструменты визуализации, ученые определили Хеликобактер пилориТайник. Недавно они опубликовали свои выводы в журнале. PLOS Биология.
Хеликобактер пилори в высшей степени специализированы для заселения желудка, который является особенно негостеприимным местом для жизни - по сути, это чан с соляной кислотой. Несмотря на это, бактерии процветают и могут сохранять свое положение десятилетиями.
Помимо интенсивного химического состава желудка, его клетки быстро заменяются, что еще более затрудняет сохранение в желудке плацдарма.
Антибиотики могут убить H.pylori но, как правило, они не уничтожают бактерии полностью, и вскоре популяция снова вырастает. Старший автор доктор Мануэль Амиева объясняет, что «возрождающийся штамм неизменно такой же, как тот, который, как считается, был искоренен».
Это означает, что Хеликобактер пилори иметь убежище, где-нибудь, вдали от вреда, где бактерии могут безопасно регенерировать. Авторы недавней статьи хотели раскрыть этот тайник.
Как Хеликобактер пилори Спрятать
Хеликобактер пилори имеют вращающиеся жгутики, которые представляют собой длинные, похожие на кнуты структуры, которые позволяют бактериям перемещаться по окружающей среде. Ученые считают, что бактерия использует этот миниатюрный бортовой мотор, чтобы проникнуть в слизистый слой желудка.
Слой слизи защищает слизистую оболочку желудка и, следовательно, может также обеспечить некоторую защиту бактериям.
Ученые обнаружили, что эта тактика определенно играет определенную роль, но они также обнаружили другой способ защиты бактерий.
Для расследования исследователи заразили мышей двумя штаммами Хеликобактер пилори; один был генетически модифицирован, чтобы излучать флуоресцентный зеленый свет, другой - флуоресцентный красный свет. Они также использовали технику под названием ЯСНОСТЬ, которая позволила ученым «пройти через» неповрежденные ткани и создать трехмерное изображение того места, где бактерии поселились в желудках мышей.
Более раннее исследование той же группы показало, что Хеликобактер пилори прячутся в желудочных железах, которые представляют собой крошечные ямки в стенке желудка.
Если особо выносливые бактерии попадают в одну из этих ям и размножаются, их становится невероятно трудно вытеснить. Ученые не смогли точно определить, почему они должны так укорениться, но они полагают, что это может быть потому, что каждая железа имеет только один вход, диаметр которого только примерно в четыре раза шире, чем у каждой железы. Хеликобактер пилори.
Отображение спреда
Новое исследование исследовало то, как Хеликобактер пилори распространяется по прибытии в животное. Ученые ожидали, что два штамма бактерий (которые были идентичны, если не считать окраски) смешаются и превратятся в смешанную популяцию обоих цветов.
Однако они обнаружили, что как только бактерия - красная или зеленая - обосновалась в желудочной железе, она уменьшила способность проникновения других бактерий. Таким образом, несмотря на то, что все эти бактерии были одним и тем же штаммом одного и того же вида, исследователи определили, что они будут превосходить себе подобных.
Как только красная или зеленая бактерия колонизирует одну железу и размножается, они занимают позиции в соседних железах; это создавало лоскутный узор из красного и зеленого цветов на подкладке живота мыши.
До сих пор неясно, каким образом каждая бактерия захватывает яму и заявляет о ней как о своей. Однако в одном из своих экспериментов ученые использовали бактерии, которые были созданы без химического сенсорного механизма, который они используют для навигации; эти бактерии не могли образовывать исключительно красные или только зеленые колонии.
В недавнем прошлом пробиотики использовались для избавления от так называемых вредных бактерий; но, как объясняет д-р Амиева: «Недостаточно найти хороший пробиотический штамм, способный выжить в органе, в котором он должен жить. Вам нужно создать для него место».
Например, д-р Амиева предлагает один подход: выманите бактерии из их укрытий, а затем замените их менее опасными бактериями.
Это исследование дает более четкое представление о том, как Хеликобактер пилори поселиться в наших желудках. Надеюсь, в будущем эта информация поможет нам найти способ удалить ее.
