Ежегодно миллионы людей лечат цистит, но, несмотря на его распространенность, эта болезнь до сих пор остается научной загадкой. В настоящее время ученым из Университета Южной Дании (University of Southern Denmark) удалось определить, как бактерии вызывают развитие болезни. Результаты исследования опубликованы в научном журнале mBio.
Вы чувствуете позывы к мочеиспусканию каждые две минуты, но вы можете выдавить только несколько капель. В случае бактериальной инфекции врач может назначить антибиотики. Но эти бактерии обладают особой способностью к выживанию и могут вызвать новую инфекцию. В настоящее время датские исследователи сообщили, что они сделали открытие, которое потенциально может привести к новым и радикальным методам лечения.
Исследовательская группа разработала модель, которая позволяет проводить систематическое наблюдение и анализ бактерий у стенки мочевого пузыря.
«Теперь мы знаем важные детали того, как бактерии проходят фазы, которые представляют угрозу. И мы знаем, как потенциально предотвратить инфекцию», — объясняет руководитель исследования Якоб Моллер-Дженсен (Jakob Møller-Jensen).
Особые бактерии кишечной палочки при цистите способны проникать в клетки мочевыводящих путей. Бактерии прикрепляются к внутренней поверхности мочевого пузыря и начинают размножаться. В ответ мочевой пузырь отторгает внешний слой клеток и тем самым вымывает многие бактерии в мочу. Моча становится мутной, что является типичным для инфекции мочевыводящих путей.
Тем не менее, некоторые бактерии, такие как E.coli, достаточно хитрые, чтобы избежать вымывание. Они изменяют свою форму (процесс, известный как филаментация). Это повышает способность прикрепляться к стенке мочевого пузыря, чтобы они не вымывались. Это, в свою очередь, создает почву для распространения бактерий, которые начинают уничтожать клетки мочевого пузыря. И, наконец, бактерии достигают нижнего слоя клеток мочевого пузыря и затем прекращают деление. На данном этапе ни антибиотики, ни иммунная система организма не могут достать бактерии.
«Ученым уже давно известно, что бактерии способны изменять форму во время инфекции. Но до сих пор не было известно, как бактерии это делают», — объясняет Сурабхи Кандиге (Surabhi Khandige). «Способность бактерий образовывать длинные нити имеет решающее значение для их способности распространяться».
Для того чтобы изучить поведение бактерий, исследователи создали искусственную модель мочевого пузыря. Принцип модели состоит в том, что маленькая камера внутри была выстлана клетками мочевого пузыря. Затем туда были занесены бактерии E.coli и их активность контролировалась.
«Мы изучали ход инфекции с помощью микроскопа, что позволило нам определить механизм, который заставляет бактерии стать мицелиальными. Это дает возможности для управления деятельностью этих бактерий и предотвратить начальную стадию инфекции», — говорит Моллер – Дженсен.
В лаборатории исследователи попытались отключить механизм, который делает бактерии длинными и тонкими. Способность бактерий вызывать цистит затем тестировали в исследованиях на мышах.
«Мало того, что мы видим, что бактерии не могли вызвать устойчивую инфекцию, мы также увидели, что способность бактерий проникать в более глубокие слои стенки мочевого пузыря резко сократилась. Другими словами, когда мы отключаем механизм, мы подрываем размножение бактерии», — говорит Томас Эмиль Андерсен (Thomas Emil Andersen). «Это дает надежду, что мы можем разработать новые стратегии лечения для предотвращения проблемных и рецидивирующих инфекций мочевых путей».
Кишечная палочка не единственная бактерия, которая использует филаментацию в качестве стратегии выживания. То же явление можно наблюдать, например, у сальмонеллы и Klebsiella, которые устойчивы ко многим антибиотикам.
Авторы другого исследования утверждают, что кишечная палочка может привести к смертельной болезни у недоношенных детей.
Подробнее в научной статье:
Khandige, Surabhi, et al. «DamX Controls Reversible Cell Morphology Switching in Uropathogenic Escherichia coli» mBio 7.4 (2016): e00642-16.
Понравилась новость? Читайте нас в Facebook
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.