Однако точно то, как антитела кишечника – известный как секреторный IgA – защищают от инфекций, было ранее неясно. Группа исследователей во главе с Высокопоставленным помощником ETH Эммой Слэк, теперь использовали пример основанной на сальмонелле диареи, чтобы показать, что секреторный IgA работает очень по-другому к тому, как мы ранее приняли.
В исследовании, опубликованном недавно в журнале Nature, исследователи показали, что вызванный вакциной IgA эффективно «сковал» болезнетворные микроорганизмы в кишечнике: IgA связывает дочерние клетки бактерий друг с другом во время клеточного деления. Хотя скованные бактерии могут продолжить умножаться, все их потомки остаются пойманными в ловушку в этих глыбах.
Этот сбор в группу генетически гомогенных бактерий предотвращает нападение ткани кишечника, ускоряет выделение болезнетворного микроорганизма и предотвращает генетический обмен между бактериями, скованными в различных глыбах.Склеивание только в пробиркеТо, что глыба антител и бактерий, процесс, известный как склеивание, долго была известна. Однако это только происходит, когда антитела и бактерии присутствуют в высоких удельных весах и так часто входят в контакт друг с другом. «В пробирке это происходит способом учебника.
Есть достаточно высокие концентрации антител и бактерий, таким образом, они часто сталкиваются», говорит доктор Слэк.В кишечнике, однако, такие высокие патогенные удельные веса – исключение: «это делает его гораздо менее вероятным, что покрытые IgA бактерии столкнутся», объясняет доктор Слэк. Несмотря на это, исследование долго замечало, что такие глыбы действительно формируются в кишечнике – значение, что там, должно быть, было другое объяснение сбора в группу.Бактериальный рост управляет сбором в группу
Впервые доктор Слэк и ее группа теперь продемонстрировали, что глыбы формируются даже с низкой патогенной плотностью, и что это не зависит от концентрации бактерий. Движущая сила формирования глыб – темп роста болезнетворных микроорганизмов. Антитела IgA присоединяются так сильно к бактериям, что они не освобождают их, даже когда болезнетворные микроорганизмы делятся. Таким образом обе дочерних клетки остаются склеенными.
Таким образом антитела IgA сковывают всех потомков единственной, быстро делящейся бактерии.Глыбы препятствуют болезни«Умная вещь о формировании глыбы состоит в том, что антитела не убивают бактерии, которые в худшем случае могли привести к сильной иммунной реакции. Они просто препятствуют тому, чтобы микробы взаимодействовали с хозяином, между собой или с близкими родственниками», говорит Вольф-Дитрих Хардт, профессор Микробиологии в Швейцарской высшей технической школе Цюриха, который играл ключевую роль в исследовании.У борьбы с кишечными инфекциями, используя вакцинацию таким образом есть несколько преимуществ: глыбы бактерий антитела не могут приблизиться к стенке кишечника, которая препятствует тому, чтобы слизистая оболочка кишечника стала воспламененной.
Кишечник также избавляется от глыб быстро, и после нескольких дней, они очищены в фекалиях. «Система эффективна. Легче избавиться от целой глыбы, чем захватить и устранить много отдельных бактериальных клеток», говорит доктор Слэк.Никакой обмен генами устойчивости
Вакцинация кишечника могла помочь преодолеть кризис устойчивости к антибиотикам. Вакцинация уменьшает заболеваемость болезнями, потенциально требующими антибиотического использования, которое автоматически уменьшило бы развитие и распространение устойчивости к антибиотикам.Управляемое IgA формирование глыбы также непосредственно предотвращает генетический обмен между захваченным бактериальным населением человека.
Бактерии часто обменивают гены в форме плазмид (кольцевые Молекулы ДНК), которые часто несут гены устойчивости к антибиотикам, которых боятся. Чтобы обменять плазмиды, однако, бактериальные клетки должны затронуть, который они не могут сделать, если они застревают в отдельных глыбах.
Вакцинация домашнего скотаИсследователи использовали пероральные вакцины, сделанные из убитой сальмонеллы и E. coli бактерии.
Они предположили, что эта стратегия могла также использоваться против болезнетворных микроорганизмов других болезней кишечника, таких как Шигелла или Листерия.Самая большая область применения для прививки от сальмонеллы могла быть у сельскохозяйственных животных, таких как свиньи, которые часто действуют как водохранилище для устойчивых к антибиотикам болезнетворных микроорганизмов.
Люди могут стать зараженными контактом с этими животными и их сырым мясом. Вакцинация для людей могла также быть выполнимой, который принесет пользу людям, работающим в бедствии или эпидемических областях или тех, которые путешествуют в регионах, где инфекции кишечника распространены.