Хотя многие бактерии E. coli безвредны и имеют решающее значение для здоровья кишечника, некоторые виды E. coli вредны и могут передаваться через загрязненную пищу и воду, вызывая диарею и другие кишечные заболевания. Среди них энтерогеморрагическая кишечная палочка или EHEC, один из наиболее распространенных патогенов пищевого происхождения, связанных со вспышками, о которых сообщается в новостях, в том числе с множественными вспышками, связанными с сырыми проростками и говяжьим фаршем в 2014 году.Команда ученых из Юго-Западного университета обнаружила, что EHEC использует обычную кишечную бактерию под названием Bacteroides thetaiotaomicron, чтобы усугубить инфекцию EHEC. B. thetaiotaomicron — преобладающий вид микробиоты кишечника, который состоит из десятков триллионов микроорганизмов, используемых для переваривания пищи, выработки витаминов и защиты от вредных микроорганизмов.
«EHEC научился красть скудные ресурсы, которые производятся другими видами в микробиоте для собственного выживания в кишечнике», — сказал ведущий автор доктор Мередит Кертис, научный сотрудник Юго-Западного Юго-Западного штата Юта.Исследовательская группа обнаружила, что B. thetaiotaomicron вызывает изменения в окружающей среде, способствующие заражению EHEC, отчасти за счет усиления колонизации EHEC, согласно статье, опубликованной в журнале Cell Host Microbe.«Обычно мы думаем о нашей микробиоте как о барьере резистентности для колонизации патогенов, но некоторые хитрые патогены научились извлекать выгоду из этой роли», — сказала доктор Ванесса Сперандио, профессор микробиологии и биохимии Юго-Западного Университета штата Вашингтон и старший автор.
EHEC определяет изменения в концентрации сахара, вызванные B. thetaiotaomicron, и использует эту информацию для включения генов вирулентности, которые помогают инфекции колонизировать кишечник, препятствуют распознаванию и уничтожению иммунной системой хозяина и получают достаточно питательных веществ для выживания. Группа наблюдала аналогичную картину, когда мышей инфицировали их эквивалентом EHEC, кишечной бактерией Citrobacter rodentium.
Мыши, кишечная микробиота которых состояла исключительно из B. thetaiotaomicron, были более восприимчивы к инфекции, чем те, у которых не было кишечной микробиоты. В очередной раз исследовательская группа увидела, что B. thetaiotaomicron вызывал изменения в окружающей среде, которые способствовали заражению C. rodentium.«Это исследование открывает дверь для понимания того, как различный состав микробиоты у хозяев может повлиять на течение и исход инфекции», — сказал доктор Сперандио, чья лаборатория изучает, как бактерии распознают хозяина и как это распознавание может быть использовано для вмешательства в бактериальную инфекции. «Мы проверяем идею о том, что состав дифференциальной микробиоты желудочно-кишечного тракта играет важную роль в определении того, почему во время вспышки EHEC у некоторых людей наблюдается только легкая диарея, у других — кровавая диарея, а у некоторых прогрессирует гемолитико-уремический синдром, даже если все инфицированы тот же штамм возбудителя ».
По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), каждый год примерно каждый шестой американец (или 48 миллионов человек) получает пищевое отравление; 128000 человек госпитализированы, а 3000 умирают от болезней пищевого происхождения. EHEC, который также вызвал массовую вспышку в Европе в 2011 году, может привести к кровавой диарее, геморрагическому колиту и гемолитико-уремическому синдрому, что, в свою очередь, может привести к заболеванию почек и отказу. По данным CDC, EHEC входит в пятерку основных болезнетворных микроорганизмов, способствующих внутригосударственным болезням пищевого происхождения, приводящим к госпитализации.
Вспышки в 2014 г. были зарегистрированы в Калифорнии, Айдахо, Массачусетсе, Мичигане, Миссури, Огайо, Монтане, Юте и Вашингтоне.