Hogyan működnek a segítő bélbaktériumok?

A Kaliforniai Egyetem (Davis) egészségügyi karának szakemberei által végzett új kutatásból kiderült, hogy a beleinkben élő mikrobák jótékony hatású tagjai, amelyeket probiotikus baktériumokként ismerhetünk, a veszélyes baktériumok, például a szalmonella ellen úgy küzdenek, hogy versenyeznek velük a tápanyagokért.

A Cell Host & Microbe szakfolyóiratban közzé tett tanulmányban a kutatók arra jutottak, hogy a tápanyagok rendelkezésre állása önmagában nem határozza meg, hol élhetnek meg és szaporodhatnak a baktériumok. A megszerzett tudással a fertőzések elleni védekezést tehetjük hatékonyabbá.

Míg az ember oxigént használ az energia kinyeréséhez, addig a mikrobák sokféle különböző módon megtehetik ugyanezt, nem kötődik így a létük az oxigén belégzéséhez. A bélbaktériumok például nitrátokat „lélegeznek”.

A kutatók egy jótékony (az Escherichia coli egyik törzse) és egy betegségkeltő (szalmonella) baktériumot vizsgáltak. A nitrátok, amelyeket mi leginkább tartósítószerként ismerünk, számukra energiaforrás. A nitrátok általában igen kis mennyiségben vannak jelen (részben az élelmiszerekből eredően, részben a szervezetünk anyagcsere-melléktermékeként), de a gyulladásos folyamatok során felszaporodik a mennyiségük. A kutatásból kiderült, hogy a kétféle baktérium egyaránt használja ezt az erőforrást, ám a szalmonellabaktériumok csupán azt a típusú nitrátot, amelyet az ember egyik, a sérült vagy fertőzött szövetekben tevékenykedő immunsejtje termel. Az E. coli viszont képes emellett a bél hámsejtjei által termelt nitrátokat is hasznosítani, ez pedig azt jelenti, hogy versenyezni tud a szalmonellával az erőforrásokért.

Nem volt világos, hogy a szalmonella miért nem képes felhasználni az egészséges bélben termelődő nitrátot, miért csupán a fertőzött vagy sérült bélszakaszba küldött immunsejtek termékére szakosodott? Ez azért is furcsa, mert így erősen korlátozott, hogy milyen helyen képes energiához jutni.

A vizsgálatokból kiderült, hogy a szalmonellabaktérium képes „kiszagolni” a számára kedvező környezetet, erre alkalmas kémiai érzékelői vannak ugyanis. Ezek a receptorok pedig a gyulladásos helyszínre irányítják a szalmonellát, ahol az immunsejtek tevékenykednek. Olyan szenzorai viszont nem voltak, amelyekkel az egészséges szöveteket vagy ezek nitrátját érzékelte volna, így nem volt képes e szövetrészeket megtalálni sem. A probiotikus baktérium ezzel szemben egyáltalában nem rendelkezik ilyen kémiai érzékelőkkel, ez pedig lehetővé teszi számára, hogy bárhol bármilyen forrású nitrátot felhasználjon.

A felfedezés segítheti a fertőzések ellen ható probiotikumok kifejlesztését.