Понимая функциональные различия между белками, экспрессируемыми двумя штаммами кишечной палочки, исследователи из Канзасского государственного университета изучают новые возможности снижения их воздействия на здоровье человека.
Ученые используют результаты своего исследования «Эффекторы NleB/SseK из Citrobacter rodentium, Escherichia coli и Salmonella enterica демонстрируют отчетливые различия в специфичности субстрата-хозяина», опубликованного в Journal of Biological Chemistry, чтобы начать исследование новых способы лечения двух типов E.coli: энтерогеморрагическая E. coli и энтеропатогенная E. coli.
Вспышки энтерогеморрагической кишечной палочки связаны с неправильно приготовленным мясом, непастеризованными молочными продуктами и немытыми овощами. По словам Филипа Хардвиджа, профессора диагностической медицины и патобиологии Колледжа ветеринарной медицины, энтеропатогенная кишечная палочка является частой причиной диареи в развивающихся странах, особенно у детей младше 2 лет.
Обе формы вызывают боль в животе и сильную диарею, а в некоторых случаях энтерогеморрагическая инфекция E. coli прогрессирует до гемолитико-уремического синдрома, который является потенциально смертельным заболеванием почек, особенно для детей.
Хардвидж и докторант Самир Эль Каиди предполагают, что стратегии ингибирования активности NleB, белка, экспрессируемого обеими формами E. coli, могут быть эффективными для снижения вирулентности E. coli или ее способности вызывать болезнь у людей. Таким образом, их работа может привести к новым противовирусным методам лечения, которые являются важной альтернативой антибиотикам, менее склонным к устойчивости к антибиотикам, сказал Хардвидж.
Этот метод борьбы с кишечной палочкой не убьет бактерии, потому что бактериям не нужен этот белок для репликации. Скорее, это подавило бы способность бактерий вызывать заболевания в организме.
Ученые из Канзасского государственного университета работают с исследователями из Канзасского университета над поиском ингибиторов белка NleB, которые потенциально могут быть разработаны для противовирусного лечения кишечной палочки и других бактерий, содержащих этот белок, включая сальмонеллу.
«Если бы мы могли заблокировать функционирование этого белка, мы могли бы уменьшить бактериальную нагрузку и позволить иммунной системе выполнить свою работу по устранению инфекции», - сказал Хардвидж. «Ожидается, что патоген-специфическая терапия будет менее разрушительной для безопасных нормальных бактерий в кишечнике, многие из которых выполняют полезные функции для человека. Эту стратегию также можно использовать в качестве дополнения к существующим методам лечения для повышения их эффективности при лечении инфекций»."
Кроме того, их исследование разрешает важный спор о белках, обнаруженных в энтерогеморрагической E. coli и энтеропатогенной E. coli.
По словам Хардвиджа, NleB имеет почти идентичную генетическую последовательность в обеих формах кишечной палочки. Ученые считали, что NleB выполняет схожие функции в каждом типе кишечной палочки, но предыдущие исследования, проведенные другими учреждениями, пришли к другим выводам о его функции.
«Когда ученые проводят аналогичные эксперименты, но приходят к разным выводам, люди задаются вопросом, кто прав», - сказал Хардвидж. «В данном конкретном случае ответ зависит от того, какая форма E. coli изучается. Мы посвятили наше исследование ответу на этот вопрос, потому что по мере продвижения в этой области будет важно указать, какая форма изучается».
Hardwidge и El Qaidi определили, что формы NleB, несмотря на то, что они кажутся почти идентичными на генетическом уровне, выполняют совершенно разные действия в разных типах E. coli.
Hardwidge и El Qaidi сотрудничали с учеными из Дании, Германии и Испании, а также с другими учеными в США для этого проекта. Национальные институты здравоохранения финансировали исследования в Университете штата Канзас.