Вредные бактерии используют воспаление кишечника для роста и процветания

Долгое время учёные не могли понять, почему при воспалительной болезни кишечника патогенные бактерии не только выживают, но и получают преимущество над полезными симбионтами. Такая болезнь начинается, когда иммунитет вдруг приступает к охоте на полезные бактерии, населяющие кишечник. Обычно у таких бактерий с нашим иммунитетом заключён «пакт о ненападении», но бывает, что в иммунной системе что-то идёт не так. В результате у человека появляются боли в животе, желудочные колики, расстройства пищеварения и т. п. Казалось бы, иммунитет в этом случае должен косить всех — и полезных, и вредных. Однако же вредные бактерии при таком воспалении получают преимущество и весьма неплохо себя чувствуют.

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) обнаружили, что позволяет вредным кишечным бактериям выживать во время иммунных беспорядков. Оказалось, что бактерии семейства Enterobacteriaceae используют нитраты, образующиеся как побочный продукт при воспалении. Причём некоторые бактерии (например, вредные штаммы кишечной палочки Escherichia coli) даже специально усугубляют воспалительные процессы.

Как пишут исследователи в журнале Science, бактерии используют оксид азота так же, как люди употребляют кислород, — для дыхания, для получения энергии из питательных веществ. Воспаление сопровождается выбросом радикалов оксида азота, которые предназначены для уничтожения бактерий. Но радикалы — соединения крайне неустойчивые, и они довольно быстро превращаются в стабильные нитраты. Вредоносные бактерии используют эти нитраты для своих нужд, и чем больше нитратов, тем вольготнее бактериям.

Обычные, полезные бактерии получают энергию с помощью брожения, которое не требует кислорода или его заместителей. Однако такой путь получения энергии менее выгоден, чем кислородный, и бактерии, его использующие, растут медленно. Патогенные бактерии могут применять оба способа, и потому они попросту перерастают культуру полезных симбионтов. Иммунитет бьёт и по тем и по другим, но полезные бактерии не успевают восстановить численность из-за своей медлительности, а болезнетворные начинают расти быстрее благодаря тому же воспалению.

При лечении воспалительной болезни кишечника перед врачами стоит двойная задача: и иммунитет унять, и не позволить кишечным патогенам разгуляться. Возможно, новые данные подскажут исследователям, как подавить рост таких бактерий и сделать так, чтобы они не могли использовать воспаление себе на пользу.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Дэвисе.