Будь то слизистая оболочка или слизистая оболочка кишечника, различные ткани и поверхности нашего тела являются входными воротами для бактериальных патогенов. Первые несколько секунд — момент прикосновения — часто имеют решающее значение для успешного заражения. Некоторые патогены используют механическую стимуляцию в качестве триггера, чтобы вызвать их вирулентность и приобрести способность повреждать ткани хозяина. Исследовательская группа под руководством профессора Урса Дженала из Биоцентра Базельского университета недавно обнаружила, как бактерии чувствуют, что они находятся на поверхности, и что именно происходит в эти решающие первые несколько секунд.
Исследования сосредоточены только на химических сигналахВ последние десятилетия были достигнуты огромные успехи в изучении того, как бактерии воспринимают и обрабатывают химические сигналы. «Однако у нас мало знаний о том, как бактерии считывают механические стимулы и как они меняют свое поведение в ответ на эти сигналы», — говорит Дженал. «Используя непатогенный Caulobacter в качестве модели, наша группа смогла впервые продемонстрировать, что бактерии обладают« чувством осязания ». Этот механизм помогает им распознавать поверхности и индуцировать выработку собственного мгновенного адгезива клетки. "Как бактерии распознают поверхности и прикрепляются к нимУ плавающих бактерий Caulobacter есть вращающийся двигатель в клеточной оболочке с длинным выступом, жгутиком.
Вращение жгутика позволяет бактериям перемещаться в жидкостях. К большому удивлению исследователей, ротор также используется как механо-чувствительный орган. Вращение двигателя обеспечивается потоком протонов в ячейку через ионные каналы.
Когда плавающие клетки соприкасаются с поверхностями, двигатель нарушается, и поток протонов прерывается.Исследователи предполагают, что это сигнал, который вызывает реакцию: бактериальная клетка теперь усиливает синтез второго мессенджера, который, в свою очередь, стимулирует выработку адгезина, который прочно закрепляет бактерии на поверхности в течение нескольких секунд. «Это впечатляющий пример того, как быстро и специфично бактерии могут изменять свое поведение при контакте с поверхностями», — говорит Дженал.Лучшее понимание инфекционных заболеваний«Несмотря на то, что Caulobacter — безвредная экологическая бактерия, наши открытия очень важны для понимания инфекционных заболеваний. То, что мы обнаружили в Caulobacter, также применимо к важным патогенам человека», — говорит Дженал.
Чтобы лучше контролировать и лечить инфекции, необходимо лучше понимать процессы, которые происходят в первые несколько секунд после контакта с поверхностью.
