Ako baktérie spôsobujúce rakovinu ovládnu náš žalúdok?
Nová štúdia na myšiach využíva na preskúmanie najmodernejšie zobrazovacie techniky H. pylori, ktoré sú prítomné asi u polovice ľudí na Zemi, prežívajú a prospievajú v žalúdku.
Črevné baktérie sú dnes jednou z najhorúcejších tém lekárskej vedy.
Keď vedci pridávajú k prekvapivo dlhému zoznamu stavov, ktoré môžu zahŕňať baktérie, čoraz dôležitejšie je porozumieť tomu, ako prekonávajú lieky aj náš imunitný systém.
Jedna baktéria, ktorá má neuveriteľnú schopnosť kolonizovať človeka, je Helicobacter pylori. V skutočnosti sa odhaduje, že žije v žalúdkoch asi u polovice všetkých ľudí.
Má tendenciu najskôr vstúpiť do človeka, keď sme mladí, a potom zostáva na mieste po väčšinu života jedinca.
U väčšiny ľudí sa zdá, že táto baktéria neškodí; v niektorých však H. pylori môže viesť k rakovine žalúdka a peptickým vredom. Jeden autor píše:
„Približne 75% celosvetovej záťaže rakovinou žalúdka a 5,5% zhubných nádorov na celom svete je možné pripísať H. pylori- vyvolaný zápal a zranenie. “
Tajomstvá H. pylori
Napriek rozšíreniu a následkom H. pylori infekcie, pochopenie toho, ako sa baktéria správa v našich žalúdkoch, sa ukázalo ako náročné.
Vedci, mnohí z lekárskej fakulty Stanfordskej univerzity v Kalifornii, nedávno uskutočnili súbor štúdií, aby pochopili, ako na to H. pylori zostať tak úspešne v žalúdku. Vedci tiež dúfajú, že poskytnú informácie o tom, ako môžu byť tieto baktérie premiestnené.
Vedci identifikovali pomocou najmodernejších vizualizačných nástrojov H. pyloriSkrýša. Svoje zistenia zverejnili nedávno v časopise PLOS Biology.
H. pylori sú vysoko špecializovaní na kolonizáciu žalúdka, ktorý je obzvlášť nehostinným miestom na život - je to v podstate nádoba s kyselinou chlorovodíkovou. Napriek tomu sa baktériám darí a dokážu si udržať svoju pozíciu po celé desaťročia.
Okrem intenzívnej chémie žalúdka sa jeho bunky rýchlo nahrádzajú, takže je ešte ťažšie udržať sa v žalúdku.
Antibiotiká môžu zabíjať H.pylori ale obyčajne úplne nevyhubia baktérie a populácia sa čoskoro znovu rozrastie. Hlavný autor Dr. Manuel Amieva vysvetľuje, že „znovu sa rozvíjajúci kmeň je vždy rovnaký, ako sa predpokladalo, že bol vykorenený.“
Toto vyvodzuje to H. pylori mať niekde úkryt, aby nedošlo k poškodeniu, aby sa baktérie mohli bezpečne regenerovať. Autori nedávneho článku chceli tento úkryt odhaliť.
Ako H. pylori skryť
H. pylori majú rotujúce bičíky, ktoré sú dlhými štruktúrami podobnými bičom, ktoré umožňujú baktériám pohyb v ich prostredí. Vedci sa domnievajú, že baktéria využíva tento miniatúrny palubný motor na tunelovanie do vrstvy hlienu žalúdka.
Vrstva hlienu chráni sliznicu žalúdka, a preto môže baktérii tiež poskytnúť určitú ochranu.
Vedci zistili, že táto taktika určite zohráva svoju úlohu, objavili však aj iný spôsob, ako sa baktérie chránia.
Vedci infikovali myši dvoma kmeňmi H. pylori; jeden bol geneticky modifikovaný tak, aby emitoval fluorescenčné zelené svetlo, druhý produkoval fluorescenčné červené svetlo. Použili tiež techniku zvanú CLARITY, ktorá vedcom umožnila „prechádzať“ neporušeným tkanivom a vytvoriť 3D obraz o tom, kde sa baktérie usadili v žalúdkoch myší.
Skorší výskum tej istej skupiny to ukázal H. pylori schovajte sa do žalúdočných žliaz, čo sú malé jamky v stene žalúdka.
Ak sa obzvlášť odolná baktéria dostane do jednej z týchto jamiek a premnoží sa, je neuveriteľné ťažké ju vytlačiť. Vedci nedokázali presne určiť, prečo by mali byť tak zakorenení, ale domnievajú sa, že by to mohlo byť preto, lebo každá žľaza má iba jeden vstup, ktorého priemer je len asi štyrikrát väčší ako H. pylori.
Mapovanie šírenia
Nový výskum skúmal spôsob, akým H. pylori sa rozprestiera, akonáhle dorazí do zvieraťa. Vedci očakávali, že sa dva kmene baktérií (ktoré sú okrem ich sfarbenia identické) zmiešajú a stanú sa zmiešanou populáciou oboch farieb.
Zistili však, že akonáhle si nejaká baktéria - či už červená alebo zelená - založila obchod v žalúdočnej žľaze, znížila schopnosť vstupu ďalších baktérií. Aj keď teda tieto baktérie boli rovnakým kmeňom toho istého druhu, vedci zistili, že prekonajú svoj vlastný druh.
Len čo červená alebo zelená baktéria kolonizovala jednu žľazu a replikovala sa, zaujali pozíciu v susedných žľazách; tým sa vytvoril mozaikový vzor červenej a zelenej cez sliznicu myši.
Stále nie je jasné, ako každá baktéria preberá jamu a tvrdí ju ako svoju vlastnú. V jednom zo svojich experimentov však vedci použili baktérie, ktoré boli skonštruované tak, aby im chýbali chemické senzorické mechanizmy, ktoré používajú na navigáciu; tieto baktérie nemohli založiť exkluzívne iba červené alebo zelené kolónie.
V nedávnej minulosti sa probiotiká používali na zbavenie sa takzvaných zlých baktérií; ale, ako vysvetľuje doktorka Amieva: "Nestačí nájsť dobrý probiotický kmeň, ktorý dokáže prežiť v orgáne, v ktorom chcete, aby žil. Musíte mu vytvoriť priestor."
Napríklad doktorka Amieva navrhuje jeden prístup: Pokúšajte baktérie z úkrytov a potom ich nahraďte menej virulentnou baktériou.
Táto štúdia poskytuje jasnejší obraz o tom, ako H. pylori usadiť sa v našich žalúdkoch. Dúfajme, že v budúcnosti by nám tieto informácie mohli pomôcť nájsť spôsob, ako ich odstrániť.
