Ежегодно холерой заболевают от 3 до 5 миллионов людей. Смертность этой инфекции достаточно высока – до 100 тысяч человек ежегодно. Однако не у всех заболевших холера протекает одинаково тяжело. «Некоторые люди переносят эту инфекцию легче, а другие – тяжелее, — говорит профессор химии Уте Кренгель (Ute Krengel). – Нам удалось выяснить, что тяжесть заболевания зависит от группы крови человека. Самое тяжелое течение холеры отмечается у людей с 0 группой крови». Этот факт может объяснить, почему эпидемии холеры особенно опасны на африканском континенте и в Латинской Америке – большинство жителей этих районов имеют 0(I) группу крови.
Когда холерный вибрион попадает в организм человека, он начинает продуцировать холерный токсин, который связывается с мембраной клеток кишечника и проникает внутрь них. В результате действия токсина начинается сильнейшая диарея, пациент теряет до 12 литров жидкости каждые 24 часа. Единственный способ спасти ему жизнь – введение большого количества физраствора. Профессор Кренгель детально изучил процесс проникновения холерного токсина в клетки эпителия кишечника на молекулярном уровне в надежде, что это поможет в разработке специфического лекарственного препарата.
По своему строению холерный токсин представляет собой белок, который состоит из двух частей – верхней и нижней. Нижней частью он прикрепляется к рецепторам на мембранах клеток кишечника. Но прежде чем проникнуть внутрь клеток, токсину сперва необходимо пройти сквозь слизистый слой мембраны. На этом этапе и становится ясной роль группы крови: если на поверхности клеточной мембраны расположены антитела, определяющие принадлежность к группе крови А(II), В(III) или АВ(IV), токсину нужно гораздо больше времени, чтобы проникнуть внутрь клетки. У пациентов с 0(I) группой крови на поверхности клеток нет таких антител, и токсин достаточно быстро проникает в клетки кишечного эпителия.
В настоящее время ученые продолжают изучать молекулярное строение холерного токсина и механизм его связывания с рецепторами на поверхности клеток кишечника. Для этого исследователи создали биологическую модель холерного вибриона, модифицировав кишечную палочку. Поскольку микроскопы не обладают нужным для исследователей разрешением, в работе им помогают рентгеновские лучи, которыми просвечиваются кристаллизованный токсин и молекулы рецепторов. Исследователи надеются создать лекарственный препарат, который бы связывался с рецепторами на поверхности клеток кишечного эпителия и препятствовал присоединению к ним холерного токсина.