Бактерии Streptococcus pneumoniae безвредно колонизируют слизистые оболочки горла и носа у большинства людей, становясь вирулентными только тогда, когда они покидают комфортную среду и попадают в среднее ухо, легкие или кровоток. Теперь, в исследовании, опубликованном в июле в mBio, исследователи из Университета Буффало раскрывают, как это происходит.
"Мы спрашивали, каков механизм того, что вызывает у нас тошноту?" объясняет Андерс П. Хаканссон, доктор философии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии Школы медицины и биомедицинских наук UB. "Мы ищем способы предотвратить переход к болезни. Немногие изучали конкретный механизм, который внезапно заставляет эти бактерии покидать нос, где они обычно предпочитают жить, и перемещаться в легкие или среднее ухо, где они вызывают заболевание. Если мы сможем понять этот процесс, то, возможно, мы сможем его заблокировать."
Хаканссон и его коллеги ранее обнаружили, что, когда пневмококки колонизируют нос, они образуют сложные, высокоструктурированные сообщества биопленок.
В текущем исследовании исследовательская группа вырастила биопленки пневмококков на эпителиальных клетках человека, где обычно растут бактерии. Затем они заразили эти бактерии вирусом гриппа A или подвергли их условиям, которые обычно сопровождают грипп, включая повышение температуры, имитирующее лихорадку, повышенные концентрации АТФ (молекулы энергии в клетках) и гормона стресса норэпинефрина, выделяемого во время инфекции гриппа.
Все три стимула вызвали внезапное высвобождение и уход бактерий из биопленки в носу в обычно стерильные органы, такие как средние уши и легкие, или в кровоток. В то же время исследователи обнаружили, что профиль экспрессии генов бактерий, которые рассеялись из биопленок, показал гораздо большую вирулентность.
Хаканссон говорит, что исследование демонстрирует, как взаимодействуют царства млекопитающих и бактерий. "Люди – единственные естественные хозяева этих бактерий," он объясняет, "когда приходит вирусная инфекция, происходит межцарственная передача сигналов, когда бактерии реагируют на молекулы хозяина. Если мы сможем найти способы прервать эту сигнализацию, мы сможем предотвратить болезнь."