Jak bakterie způsobující rakovinu ovládnou naše žaludky?
Nová studie na myších využívá nejmodernější zobrazovací techniky k prozkoumání toho, jak H. pylori, které jsou přítomny přibližně u poloviny lidí na Zemi, přežívají a prospívají v žaludku.
Bakterie ve střevě jsou dnes jedním z nejžhavějších témat lékařské vědy.
Jak vědci přidávají k překvapivě dlouhému seznamu stavů, které mohou zahrnovat bakterie, stává se stále důležitější porozumění tomu, jak překonávají léky i náš imunitní systém.
Jedna bakterie, která má neuvěřitelnou schopnost kolonizovat lidi, je Helicobacter pylori. Ve skutečnosti se odhaduje, že žije v žaludcích přibližně poloviny všech lidí.
Má tendenci nejprve vstoupit do člověka, když jsme mladí, a poté zůstává na místě po většinu života jednotlivce.
U většiny lidí se zdá, že bakterie neškodí; v některých však H. pylori může vést k rakovině žaludku a peptickým vředům. Jeden autor píše:
„Přibližně 75% celosvětové zátěže rakovinou žaludku a 5,5% zhoubných nádorů na celém světě lze přičíst H. pylori- vyvolaný zánět a zranění. “
Tajemství H. pylori
Přes prevalenci a důsledky H. pylori infekce, pochopení toho, jak se bakterie chová v našich žaludcích, se ukázalo jako náročné.
Vědci, mnozí z Lékařské fakulty Stanfordské univerzity v Kalifornii, nedávno provedli řadu studií, aby pochopili, jak na to H. pylori zůstat v žaludku tak úspěšně. Vědci také doufají, že poskytnou vodítka, jak mohou být tyto bakterie přemístěny.
Vědci identifikovali pomocí špičkových vizualizačních nástrojů H. pyloriSkrýše. Publikovali svá zjištění nedávno v časopise PLOS Biology.
H. pylori jsou vysoce specializovaní na kolonizaci žaludku, což je obzvláště nehostinné místo pro život - je to v zásadě sud s kyselinou chlorovodíkovou. Navzdory tomu se bakteriím daří a mohou si udržet svoji pozici po celá desetiletí.
Kromě intenzivní chemie žaludku jsou jeho buňky rychle nahrazovány, takže je ještě obtížnější udržet si oporu v žaludku.
Antibiotika mohou zabíjet H.pylori ale běžně bakterie úplně nevymýtí a populace brzy doroste. Hlavní autor Dr. Manuel Amieva vysvětluje, že „znovu se rozvíjející kmen je vždy stejný jako ten, o kterém se myslelo, že byl vymýcen.“
To z toho vyvozuje H. pylori mít někde úkryt, aby se bakterie mohly bezpečně regenerovat. Autoři nedávného článku chtěli tento úkryt odhalit.
Jak H. pylori skrýt
H. pylori mají rotující bičíky, které jsou dlouhými bičovitými strukturami, které umožňují bakteriím pohybovat se v jejich prostředí. Vědci se domnívají, že bakterie používá tento miniaturní palubní motor k tunelování do vrstvy hlenu žaludku.
Vrstva hlenu chrání sliznici žaludku, a proto může bakterii také poskytnout určitou ochranu.
Vědci zjistili, že tato taktika jistě hraje svoji roli, ale objevili také jiný způsob, jak se bakterie chrání.
Vědci infikovali myši dvěma kmeny H. pylori; jeden byl geneticky upraven tak, aby vyzařoval fluorescenční zelené světlo, druhý produkoval fluorescenční červené světlo. Použili také techniku zvanou CLARITY, která vědcům umožnila „procházet“ neporušenou tkání a vytvořit 3D obraz místa, kde se bakterie usadily v žaludcích myší.
Dřívější výzkum stejné skupiny to ukázal H. pylori schovávejte se v žaludečních žlázách, což jsou drobné jamky ve stěně žaludku.
Pokud se zvláště odolná bakterie dostane do jedné z těchto jamek a množí se, je neuvěřitelně obtížné ji vytlačit. Vědci nedokázali přesně určit, proč by se měli tak zakořenit, ale věří, že by to mohlo být proto, že každá žláza má pouze jeden vstup, jehož průměr je jen asi čtyřikrát větší než H. pylori.
Mapování šíření
Nový výzkum zkoumal způsob, jakým H. pylori se rozšíří, jakmile dorazí do zvířete. Vědci očekávali, že se dva kmeny bakterií (které jsou kromě jejich zbarvení identické) promíchají a stanou se smíšenou populací obou barev.
Zjistili však, že jakmile bakterie - buď červená nebo zelená - založila obchod v žaludeční žláze, snížila schopnost vstupu dalších bakterií. Takže i když tyto bakterie byly stejným kmenem stejného druhu, vědci zjistili, že by překonali svůj vlastní druh.
Jakmile červená nebo zelená bakterie kolonizovala jednu žlázu a replikovala se, zaujaly pozice v sousedních žlázách; tím se vytvořil mozaikový vzor červené a zelené přes sliznici myši.
Stále není jasné, jak každá bakterie převezme jámu a prohlásí ji za svou vlastní. V jednom ze svých experimentů však vědci použili bakterie, které byly zkonstruovány tak, aby postrádaly chemický senzorický aparát, který používají k navigaci; tyto bakterie nemohly vytvořit exkluzivní kolonie pouze pro červenou nebo zelenou barvu.
V nedávné minulosti se probiotika používala ke zbavování se takzvaných špatných bakterií; ale, jak vysvětluje Dr. Amieva: "Nestačí najít dobrý probiotický kmen, který může přežít v orgánu, ve kterém chcete, aby žil. Musíte mu vytvořit prostor."
Například Dr. Amieva navrhuje jeden přístup: Pokusit bakterie z úkrytů a poté je nahradit méně virulentní bakterií.
Tato studie poskytuje jasnější obrázek o tom, jak H. pylori usadit se v našich žaludcích. Doufejme, že v budoucnu nám tyto informace mohou pomoci najít způsob, jak je odstranit.
