Исследователи кафедры микробиологии, генетики и иммунологии Университета штата Мичиган (США) нашли вещество, естественным образом вырабатываемое кишечными бактериями, которое может помочь бороться с опасным возбудителем пищевых инфекций. Молекула под названием индол способна подавлять рост Campylobacter jejuni — одной из главных причин пищевых отравлений в мире, пишет Science Advances.
Предыдущие исследования показали, что при воспалении C.jejuni легче колонизируют кишечник. Воспаление — реакция организма на инфекцию, но в данном случае оно создает среду, благоприятную для патогенов. Чтобы понять почему, исследователи разработали модель, в которой могли временно вызывать воспаление и изучать, как оно меняет условия внутри кишечника.
Одно из обнаруженных изменений касалось индола — молекулы, которая образуется, когда некоторые представители кишечного микробиома расщепляют триптофан — аминокислоту, поступающую с пищей. В эксперименте на мышиной модели было выявлено значительное снижение числа бактерий, производящих индол, а вместе с ними и уровня самого индола. Затем исследователи проверили, является ли потеря индола просто следствием воспаления или же она напрямую способствует «процветанию» кампилобактерий.
Когда C.jejuni подвергали воздействию концентраций индола, аналогичных тем, что естественным образом присутствуют в кишечнике, их рост подавлялся. Дальнейшие эксперименты показали, что индол нарушает дыхание и метаболизм C.jejuni, затрудняя выработку и использование бактерией энергии, необходимой для ее роста.
Иными словами, воспаление не просто меняло среду в кишечнике. Сокращая число микроорганизмов, производящих индол, и, как следствие, снижая уровень индола, оно ослабляло один из механизмов, с помощью которых кишечный микробиом сдерживает кампилобактерии.
Но более всего исследователей интересовало, можно ли воспользоваться естественной защитой, которую обеспечивает индол. Когда уровень индола в модели повышали, колонизация C.jejuni значительно снижалась. Также протестировали Escherichia coli Nissle 1917 — пробиотическую бактерию, которая естественным образом вырабатывает индол, — и обнаружили, что она тоже уменьшала колонизацию кампилобактерий. Сравнили пробиотик с его вариантом, который больше не мог производить индол, установили, что последний не обеспечивал такой же защиты от C.jejuni.
Эти возможности интересны для науки, поскольку устойчивость кампилобактерий к антибиотикам делает некоторые инфекции все труднее поддающимися лечению, и сегодня очень важен поиск инновационных способов их контроля.