Российские учёные совместно с австрийскими коллегами впервые подробно исследовали гены, за счёт которых бактерии шигеллы и некоторые штаммы кишечной палочки (вид Escherichia coli) вызывают инфекционную диарею.
Но самое важное, что подобные гены исследователи обнаружили в бактериях сурков, крыс и овец. Это заставило учёных предположить, что такие животные могут быть носителями потенциально опасных для людей микроорганизмов.
Кишечная палочка обитает в кишечнике человека вместе с тысячами других видов бактерий. Большинство её штаммов неопасны и даже полезны для человека, к примеру, помогают усваивать витамины и защищают организм от других, более опасных микробов.
Но некоторые штаммы E. coli способны атаковать клетки кишечника и вызывать острую инфекционную диарею. Таких кишечных палочек называют энтероинвазивными. У них есть бактерия-родственник, шигелла (Shigella), которая действует похожим образом и считается более опасной для человека.
Заразиться шигеллой естественным путём могут только люди и другие приматы. По крайней мере, так считалось до недавнего времени. В некоторых экспериментах учёным также удавалось инфицировать ею цыплят и свиней.
Агрессивность шигеллы и энтероинвазивной кишечной палочки обусловлена тем, что на определённом этапе своей эволюции эти микробы получили доступ к набору генов плазмид. У бактерий эти небольшие кольцевые молекулы ДНК несут свой набор генов, отдельно от хромосомного. Именно эти "дополнительные" гены и переняли себе бактерии, заполучив таким образом "бонусные" способности.
В данном случае речь о возможности вторгаться в клетку хозяина и помечать её белки, обрекая их на уничтожение.
Учёные Сколтеха и ИППИ РАН сравнили гены 127 штаммов шигеллы и двух штаммов кишечной палочки инвазивного типа.
Они обнаружили особую последовательность ДНК, которая помогает бактериям мутировать, создавая новые более заразные штаммы.
Позднее в генетических базах данных исследователи нашли другие бактерии-носители тех же генов из подтверждённого вредоносного набора. Так они и обнаружили четыре "звериных" штамма предположительно заразной кишечной палочки: у сурков, крыс и овец.
Один из штаммов "звериной палочки", тот, что был найден у сурка, вызывает у исследователей больше беспокойства, чем остальные.
Сурки часто выступают инкубаторами опасных инфекций, широко известны случаи заражения человека от них бубонной чумой. Поэтому их патогены исследователи изучают с особым вниманием.
Кишечная палочка, заразившая сурка из исследования, обладает геном, отвечающим за синтез болезнетворного белка. И он оказался почти неотличим от аналогичного белка кишечной палочки человека.
Исследователи считают, что этот штамм мог изначально циркулировать среди людей и затем перекинуться на сурков, мутируя (накапливая мутации) уже в животной популяции.
В худшем случае эта "сурковая" палочка может снова научиться инфицировать людей, и тогда в мире появится бактерия, которая получила ряд новых неизвестных нам мутаций. Такую вероятность важно отслеживать, отмечают российские учёные.
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Scientific Reports.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
