Bacteria Escherichia coli (E. coli), cum produce infecțiile și cum putem scăpa de ea

O pereche de oameni de știință ai Școlii de Medicină a Universității din Virginia (UVA) au dezvăluit modul în care Escherichia coli (E. Coli) găsește cele mai multe crevase fără oxigen ale colonului, unde se înmulțește și provoca cea mai rea infecție posibilă. Descoperirea ar putea permite, într-o zi, medicilor să prevină infecția, determinând E. coli să treacă inofensiv prin organism.

Bacteria cu „dispozitiv de localizare”

Noua descoperire arată cum patogenul alimentar știe unde și când trebuie să înceapă colonizarea colonului pentru a provoca boala. Recunoscând mediul cu un nivel scăzut de oxigen al intestinului gros, bacteria periculoasă își creează cele mai propice condiții pentru a crea o infecție robustă - una care este extrem de periculoasă, ba chiar mortală, pentru gazdă.

„Patogenii bacterieni colonizează de obicei un țesut specific la gazdă. Prin urmare, ca parte a strategiilor de infecție, agenții patogeni calculează precis momentul în care lansează proteine și toxine în aceste nișe de colonizare specifice din gazda umană. Acest lucru permite agenților patogeni să economisească energie și să evite detectarea de către sistemele noastre imunitare și, în cele din urmă, provoacă boala", a declarat dr Melissa Kendall, al Departamentului de Microbiologie, Imunologie și Biologie al Cancerului de la UVA.

„Știind cum își dau seama agenții patogeni bacterieni unde se află în corp, putem într-o zi să împiedicăm E. coli, precum și alți agenți patogeni, să știe unde se află în interiorul gazdei umane și să îi facem să treacă prin corp și să fie eliminați, fără să provoace o infecție".

Studiul a fost publicat recent în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Provoacă infecții mortale

Escherichia coli trăiește în mod natural în colon, iar cele mai multe tulpini ale bacteriei nu ne fac rău. Există însă mai multe tulpini care pot provoca crampe, diaree, vărsături, chiar insuficiență renală și deces.

Copiii prezintă un risc deosebit pentru astfel de infecții. Ca atare, în știri apar periodic focare de E. coli. În iulie, de exemplu, americanii din mai multe state au fost bolnavi de E. coli legat de carnea de bizon măcinată. În urmă cu trei ani, în România a fost un uriaș focar de E.coli, în Argeș, care a dus la moartea a trei bebeluși și îmbolnăvirea a peste 150.

Kendall și colega sa Elizabeth M. Melson au elucidat un aspect important al modului în care infecțiile periculoase cu E. coli se instalează în organism. Cercetătorii au evidențiat un proces pe care bacteriile îl folosesc pentru a detecta locurile cu un nivel scăzut de oxigen din intestinul gros, pentru ca apoi să producă proteine care să le permită să se atașeze de celulele gazdă și să stabilească infecția.

Oxigenul difuzează de fapt din țesutul intestinal în intestin și există niveluri relativ mai mari în intestinul subțire decât în cel gros. E. Coli, bacterie care ajunge în organism atunci când mâncăm alimente contaminate, așteaptă în mod special până ajunge în intestinul gros, cel cu oxigen scăzut, înainte de a se instala.

Dispozitivul de localizare trebuie „păcălit”

Atuul vital al E. coli este o formă mică de ARN care activează anumite gene atunci când nivelul de oxigen este suficient de scăzut, dezvăluie cercetătorii. În acest moment infecția se stabilește cu adevărat. Datorită acestui proces natural de detectare, bacteriile sunt capabile să stabilească infecția și să înceapă să producă toxine Shiga dăunătoare.

Cercetătorii consideră că alți agenți patogeni bacterieni, cum ar fi Shigella și Salmonella, folosesc probabil un mecanism de control similar, deși trebuie făcute mai multe lucrări pentru a stabili acest lucru.

„Dacă oamenii de știință își pot da seama cum să blocheze detectarea oxigenului, este posibil să putem împiedica E. coli să producă proteine care să îi permită să se lipească de intestinul nostru", a spus Kendall. „Aceasta poate fi o strategie eficientă pentru a limita infecția și, deoarece nu vizăm creșterea sau supraviețuirea bacteriei, E. coli s-ar putea să nu dezvolte rezistență la medicamente - pur și simplu să nu mai știe unde se află și să dispară".