Теперь исследование Института Солка показывает, как бактерии блокируют реакцию потери аппетита у своего хозяина, чтобы сделать его более здоровым, а также способствовать передаче бактерий другим хозяевам. Это удивительное открытие, опубликованное в журнале Cell 26 января 2017 года, раскрывает связь между аппетитом и инфекцией и может иметь значение для лечения инфекционных заболеваний, передачи инфекции и потери аппетита, связанной с болезнью, старением, воспалением или медицинскими вмешательствами (например, химиотерапией).
«Давно известно, что инфекции вызывают потерю аппетита, но функция этого, если таковая имеется, только начинает понимать», – говорит Джанель Эйрес, доцент Лаборатории иммунобиологии и микробного патогенеза Института Солка.
Мыши, инфицированные орально бактериями Salmonella Typhimurium, обычно теряют аппетит и в конечном итоге становятся намного хуже, поскольку бактерии становятся более вирулентными и распространяются из кишечника в другие ткани организма.
Команда Эйреса проверила различные условия на инфицированных мышах и обнаружила, что больные мыши, потреблявшие лишние калории, несмотря на потерю аппетита, на самом деле выживали дольше. Оказывается, это выживание не было связано с более активным иммунным ответом сытых животных (что измеряется уровнем бактерий в организме хозяина). Вместо этого это произошло потому, что сальмонелла не распространялась за пределы кишечника и по всему телу, когда мыши ели больше, что позволяло животным оставаться здоровыми, несмотря на инфекцию. Что еще более удивительно, сальмонелла действовала на кишечник, пытаясь подавить потерю аппетита у хозяина.
Открытие поначалу было озадачивающим: почему бактерии стали менее вирулентными и не распространялись на другие участки тела, когда питательных веществ было больше?? И почему сальмонелла должна активно способствовать этому заболеванию?? Оказывается, бактерии находили компромисс между вирулентностью, то есть способностью микроба вызывать болезнь у одного хозяина, и передачей, то есть его способностью распространяться и создавать инфекции между несколькими хозяевами.
«Мы обнаружили, что потеря аппетита делает сальмонеллу более опасной, возможно, потому, что ей нужно выйти за пределы кишечника, чтобы найти себе питательные вещества. Эта повышенная вирулентность слишком быстро убивает своего хозяина, что ставит под угрозу способность бактерий распространяться на новых хозяев ", – объясняет Шейла Рао, научный сотрудник Солка и первый автор исследования. "Раньше компромисс между передачей и вирулентностью не ценился – раньше считалось, что вирулентность и передача связаны друг с другом."
Когда хозяин ел больше и дольше выжил во время инфекции, сальмонелла извлекала выгоду: бактерии у этих мышей могли распространяться через фекалии на других животных и увеличивать передачу инфекции между хозяевами по сравнению с бактериями у мышей, которые не ели и умерли раньше из-за к повышенной бактериальной вирулентности.
Исследователи обнаружили, что для остановки реакции потери аппетита и усиления передачи между хозяевами сальмонелла производит молекулу под названием SlrP, которая блокирует активацию иммунного белка (цитокина) в кишечнике.
Этот цитокин обычно связывается с центром аппетита мозга, называемым гипоталамусом, чтобы побудить хозяина потерять аппетит во время инфекции. Команда обнаружила, что мыши, инфицированные сальмонеллой, которая не могла заставить SlrP, ели меньше еды во время заражения, теряли больше веса и умирали быстрее, чем контрольные мыши.
Хотя у человека и у мышей существует тот же путь кишечник-мозг, связанный с потерей аппетита, Эйрес предупреждает, что реакция на инфекцию зависит от многих факторов и что может ли еда – или голодание – во время болезни улучшить здоровье человека, будет в значительной степени зависеть. от того, что является возбудителем инфекции. Ее команда планирует исследовать микробиом человека (собрание бактерий, которые живут в телах людей), чтобы найти другие микробы, которые могут иметь аналогичное влияние на этот путь, и изучить их для новых методов лечения, связанных с потерей аппетита и лечением болезней.
Лаборатория также хочет выяснить, можно ли использовать лекарства для увеличения или уменьшения вызванного болезнью пути потери аппетита, на которую нацелен SlrP.
«Теперь, когда мы определили этот механизм, который регулирует аппетит, мы хотим повернуть его с другой стороны и посмотреть, сможем ли мы снизить аппетит с помощью этого механизма, чтобы помочь в случаях метаболических заболеваний», – говорит Эйрес.
Это открытие также указывает на заманчивую возможность лечения инфекционных заболеваний с помощью подходов, отличных от антибиотиков, таких как вмешательство в рацион питания. «Поиск альтернатив антибиотикам невероятно важен, поскольку эти препараты уже стимулировали эволюцию смертоносных устойчивых к антибиотикам штаммов», – говорит Эйрес. Только в Соединенных Штатах два миллиона человек ежегодно заражаются бактериями, устойчивыми к антибиотикам, и, по данным U.S.
Центры по контролю за заболеваниями.