Аминокислота D-серин препятствует размножению патогенного штамма кишечной палочки

Развитие устойчивости к антибактериальным препаратам заставляет ученых искать новые подходы к борьбе с патогенными микроорганизмами. В новой работе исследователей из Университета Глазго (University of Glasgow), опубликованной в ISME Journal, описывает один из вариантов регуляции поведения патогенного штамма кишечной палочки О157 при помощи метаболитов организма-хозяина.

Многие штаммы кишечной палочки безвредны и являются человеческими симбионтами, а штамм E. coli O157 может вызвать тяжелую диарею и поражение почек. Чаще всего инфекция возникает из-за недостаточно обработанной пищи. Размножается микроорганизм в кишечнике, атакуя энтероциты. При этом данный штамм никогда не колонизирует ткани мочевого пузыря и других органов.

В ходе работы было проведено секвенирование геномов 1500 штаммов кишечной палочки. Было обнаружено, что активность генов, ответственных за способность микроорганизма прикрепляться к клеткам хозяина и инфицировать его, реагирует на различные концентрации D-серина, аминокислоты, распространенной в организме человека. Штамм E. coli О157 неспособен прикрепляться к тканям при ее высоких концентрациях, а на большинство других вариантов кишечной палочки, в том числе, вызывающие менингит, присутствие этой аминокислоты действует благоприятно.

Биологическая сторона открытия состоит в том, что нишевая специфичность патогенов связана с условиями внешней среды, например, с наличием или отсутствием определенных метаболитов хозяина. В частности, D-серин в высокой концентрации обнаруживается в центральной нервной системе, а в кишечнике практически отсутствует, соответственно, штамм E. coli О157 не вызывает менингитов.

Авторы планируют продолжить изучение этого явления и попытаться создать вещества, нарушающие взаимодействие патогенов с организмом человека.