Kā vēzi izraisošās baktērijas pārņem mūsu vēderus?
Jauns pētījums ar pelēm izmanto progresīvas attēlveidošanas metodes, lai izpētītu, kā to izdarīt H. pylori, kas ir apmēram pusei cilvēku uz zemes, izdzīvo un zeļ kuņģī.
Zarnu baktērijas šodien ir viena no karstākajām tēmām medicīnas zinātnē.
Tā kā zinātnieki pievieno pārsteidzoši garo nosacījumu sarakstu, kurā var iesaistīties baktērijas, arvien lielāka nozīme ir izpratnei par to, kā viņi pārspēj abas zāles un mūsu imūnsistēmu.
Viena baktērija, kurai ir neticamas spējas kolonizēt cilvēkus, ir Helicobacter pylori. Faktiski tiek lēsts, ka tas dzīvo apmēram pusi visu cilvēku kuņģos.
Tas mēdz vispirms nonākt cilvēkos, kad mēs esam jauni, un pēc tam paliek uz vietas visā indivīda dzīvē.
Šķiet, ka vairumam cilvēku baktērija nekaitē; tomēr dažās H. pylori var izraisīt kuņģa vēzi un peptiskas čūlas. Viens autors raksta:
“Aptuveni 75% no globālā kuņģa vēža sloga un 5,5% ļaundabīgo audzēju visā pasaulē ir saistīti ar H. pyloriizraisīts iekaisums un ievainojums. ”
Noslēpumi H. pylori
Neskatoties uz H. pylori izpratne par baktērijas uzvedību mūsu vēderos ir izrādījusies sarežģīta.
Pētnieki, daudzi no Stenfordas Universitātes Medicīnas skolas Kalifornijā, nesen veica pētījumu kopumu, lai saprastu, kā H. pylori tik veiksmīgi palikt kuņģī. Zinātnieki arī cer sniegt norādes par to, kā šīs baktērijas varētu pārvietoties.
Izmantojot modernākos vizualizācijas rīkus, zinātnieki identificēja H. pyloriSlēptuve. Viņi nesen publicēja savus secinājumus žurnālā PLOS bioloģija.
H. pylori ir ļoti specializējušies kuņģa kolonizēšanai, kas ir īpaši neviesmīlīga dzīvesvieta - būtībā tā ir sālsskābes tvertne. Neskatoties uz to, baktērijas plaukst un var saglabāt savu stāvokli gadu desmitiem.
Izņemot intensīvu kuņģa ķīmiju, tā šūnas tiek ātri nomainītas, padarot vēl grūtāk nostiprināties kuņģī.
Antibiotikas var nogalināt H.pylori bet parasti baktērijas pilnībā neiznīcina, un populācija drīz ataug. Vecākais autors doktors Manuels Amieva paskaidro, ka "atkārtotais celms vienmēr ir tāds pats kā domājams, ka tas ir izskausts."
Tas secina H. pylori ir kaut kur slēptuve, kas nav kaitīga, lai baktērijas varētu droši atjaunoties. Nesenā darba autori vēlējās atklāt šo slēptuvi.
Kā H. pylori paslēpties
H. pylori ir vērpšanas flagellas, kas ir garas, pātagām līdzīgas struktūras, kas ļauj baktērijām pārvietoties pa savu vidi. Zinātnieki uzskata, ka baktērija izmanto šo miniatūro borta motoru, lai nokļūtu kuņģa gļotu slānī.
Gļotu slānis aizsargā kuņģa gļotādu, un tāpēc tas var arī baktērijai piedāvāt zināmu aizsardzību.
Zinātnieki atklāja, ka šai taktikai noteikti ir sava loma, taču viņi atklāja arī citu veidu, kā baktērijas aizsargā sevi.
Lai to izpētītu, pētnieki peles inficēja ar diviem celmiem H. pylori; viens bija ģenētiski modificēts, lai izstarotu fluorescējošu zaļu gaismu, otrs - fluorescējošu sarkanu gaismu. Viņi arī izmantoja paņēmienu ar nosaukumu CLARITY, kas ļāva zinātniekiem “pārvietoties” neskartos audos un izstrādāt 3D attēlu, kur baktērijas bija apmetušās peles vēderos.
Iepriekšējie šīs pašas grupas pētījumi to parādīja H. pylori paslēpt kuņģa dziedzeros, kas ir niecīgas bedrītes kuņģa sienā.
Ja kāda īpaši izturīga baktērija iekļūst vienā no šīm bedrēm un savairojas, tās kļūst neticami grūti izspiest. Zinātnieki nevarēja precīzi noteikt, kāpēc viņiem vajadzētu tik iesakņoties, taču viņi uzskata, ka tas varētu būt tāpēc, ka katram dziedzerim ir tikai viena ieeja, kuras diametrs ir tikai aptuveni četras reizes platāks nekā H. pylori.
Kartēšanas izplatība
Jaunais pētījums pētīja to H. pylori izplatās, tiklīdz tas ir ieradies dzīvniekā. Zinātnieki gaidīja, ka abi baktēriju celmi (kas bija identiski, izņemot to krāsu) sajaucas un kļūs par abu krāsu sajauktu populāciju.
Tomēr viņi atklāja, ka pēc tam, kad baktērija - vai nu sarkana, vai zaļa - bija izveidojusi veikalu kuņģa dziedzerī, tā samazināja citu baktēriju spēju iekļūt. Tātad, kaut arī šīs baktērijas bija vienas un tās pašas sugas viens un tas pats celms, pētnieki noteica, ka tās pārspēs savu.
Kad sarkanā vai zaļā baktērija bija kolonizējusi vienu dziedzeri un atkārtojusies, viņi pārņēma pozīcijas kaimiņu dziedzeros; tas radīja sarkanās un zaļās krāsas īslaicīgu rakstu visā peles vēdera apvalkā.
Joprojām nav precīzi zināms, kā katra baktērija pārņem bedri un apgalvo, ka tā ir sava. Tomēr vienā no saviem eksperimentiem zinātnieki izmantoja baktērijas, kas bija konstruētas, lai trūkst ķīmiskās maņu iekārtas, ar kurām viņi pārvietojas; šīs baktērijas nevarēja izveidot ekskluzīvas tikai sarkanās vai zaļās kolonijas.
Nesenā laikā probiotikas tika izmantotas, lai atbrīvotos no tā sauktajām sliktajām baktērijām; bet, kā skaidro Dr Amieva: "Nepietiek, lai atrastu labu probiotikas celmu, kas varētu izdzīvot orgānā, kurā vēlaties, lai tas dzīvo. Jums ir jāizveido vieta tam."
Piemēram, Dr Amieva iesaka vienu pieeju: kārdiniet baktērijas no slēptuvēm, pēc tam aizstājiet tās ar mazāk virulentu baktēriju.
Šis pētījums sniedz skaidrāku priekšstatu par to, kā H. pylori apmesties mūsu vēderos. Cerams, ka nākotnē šī informācija varētu mums palīdzēt atrast veidu, kā to noņemt.
