Как чревните бактерии се развиват, за да станат опасни

Ново проучване разкрива мистерията как добрите чревни бактерии могат да се развалят.

Чревните микроби са свързани както с доброто здраве, така и с насърчаването на заболявания като автоимунни заболявания, възпалителни заболявания на червата, метаболитен синдром и дори невропсихиатрични разстройства.

Едно популярно обяснение за тези лоши резултати е това, което се нарича “пропускливи черва” хипотеза – при която се казва, че потенциално увреждащите бактерии излизат от червата, предизвиквайки хроничен възпалителен отговор, който може да допринесе за различни заболявания.

„Но една мистерия е как потенциално патогенни бактерии могат да съществуват в здрави хора в продължение на десетилетия без видими последици за здравето“, казва Ноа Палм, асистент професор по имунобиология в Йейлския университет.

В ново проучване в сп ПриродатаПалм и колеги предлагат нови прозрения за тази мистерия, описвайки как чревните бактерии могат да се развиват с течение на времето, ставайки по-патогенни, като придобиват способността да мигрират през чревната бариера и да се задържат в органи извън червата, като по този начин предизвикват хронично възпаление и свързани патологии.

За целите на изследването изследователите са изследвали генетиката и поведението на вид потенциално патогенни бактерии, които са въвели в свободни от микроби мишки, вид, който няма собствени чревни микроби.

С течение на времето тези микроби се разделят на две отделни популации: една, която се държи подобно на родовия щам, и друга, която придобива малки ДНК мутации, които им позволяват да живеят в лигавични обвивки на червата и персистират в лимфните възли и черния дроб след излизане от червата.

За разлика от традиционните патогени, които предизвикват бързо имунно изчистване, тези малки колонии от преместени бактерии остават полускрити в органите и могат да избегнат вниманието на имунната система – поне временно.

Изследователите обаче установиха, че наличието на тези бактерии с течение на времето може в крайна сметка да предизвика възпалителни патологии като автоимунни заболявания.

Това явление може поне частично да обясни защо някои хора с потенциално патогенни бактерии никога не се разболяват, но защо рискът от заболяване се увеличава с възрастта, казват изследователите.

Тази способност на чревните бактерии да станат по-патогенни се задвижва от феномен, наричан „еволюция в рамките на гостоприемника“, което обяснява защо отделните бактериални видове, живеещи в червата ни, са в състояние да се адаптират и еволюират в течение на живота ни, казват изследователите .

Това откритие предполага, че факторите на околната среда, които влияят на темпото или траекторията на еволюцията в рамките на гостоприемника, също ще имат важни ефекти върху развитието на задвижвани от микробиотата заболяване.

Например, хората, които се хранят здравословно, са склонни да развиват различни бактериални общности в червата си. Това означава, че много различни микроби трябва да се конкурират за пространство и ресурси, ограничавайки размера на популацията на всеки отделен вид и по този начин намалявайки шансовете потенциално нездравословни варианти да се появят и да избягат от червата.

Въпреки това, в по-малко разнообразни бактериални общности може да се отворят повече ниши в червата, увеличавайки вероятността да възникнат увреждащи бактериални варианти, обяснява Палм.

„Тези бактерии по същество са предварително адаптирани да съществуват в органи извън червата“, казва Палм. „Вярваме, че този еволюционен процес започва отначало във всеки нов гостоприемник поради преференциалното предаване на непатогенни щамове между индивидите.“

Разбирането на ролята на еволюцията в рамките на гостоприемника при оформянето на поведението на бактериите в червата, добавя той, в крайна сметка може да доведе до нови терапевтични интервенции, които могат да ограничат или пренасочат този процес, за да предотвратят развитието на различни заболявания, свързани с “пропускливи черва”.

източник: Йейлския университет