Секрет повышенной токсичности европейской кишечной палочки раскрыт

Группе ученых из университета штата Мичиган во главе с молекулярным биологом и эпидемиологом Шэннон Мэннинг (Shannon Manning) удалось найти причину высокой токсичности штамма бактерии Escherichia coli (E. Coli), вызвавшей эпидемию кишечной инфекции в Европе в мае-июле 2011 года. Работа опубликована в журнале PLoS ONE.

Жертвами эпидемии тогда стали, по разным данным, от 52 до 54 человек, общее число заболевших составило почти 4,5 тысячи человек. Столь смертоносную эпидемию вызвал ранее не встречавшийся мутировавший штамм E. Coli с повышенной вирулентностью.

Авторы исследования обнаружили, что отличительной особенностью европейского штамма E. coli O104:H4 является значительно более активное, чем у других штаммов, например у также вирулентного штамма O157, продуцирование шига-токсина (выделяемого бактериями ядовитого вещества) в процессе образования биопленки благодаря экспрессии соответствующих генов.

Биопленка — конгломерат бактерий, клетки которых прикреплены друг к другу и погружены в выделяемую ими слизь. Образование биопленок — это одна из основных стратегий, повышающих способность бактерий к выживанию в окружающей среде, являющаяся существенным фактором их патогенности.

Как отметила Мэннинг, полученные данные вполне согласуются с картиной заболевания, характерной для эпидемии 2011 года. Тогда у многих заболевших были поражены почки, причем большинство из них были взрослыми, в то время как другие продуцирующие шига-токсин штаммы E. Coli обычно атакуют почки детей до 10 лет.

Кроме того, инкубационный период при заражении штаммом O104:H4 оказался значительно более длинным, чем в случае заражения штаммом O157. По мнению Мэннинг, это связано с тем, что европейскому штамму для повышения вирулентности требуется некоторое время, в течение которого формируется биопленка, в то время как для O157 этот момент не принципиален.

"Теперь нам нужно понять, как блокировать процесс образования бактерией биопленки, чтобы предотвратить в будущем повторение эпидемии 2011 года", — цитирует Мэннинг пресс-релиз, размещенный на сайте Мичиганского университета. Сейчас группа под руководством Мэннинг работает над созданием мутантных штаммов E. Coli, не формирующих биопленку.