Роль железа в возникновении инфекционных заболеваний

Исследовательская группа Университета Канзаса завершила 40-летние споры о роли железа в бактериальной инвазии животных. Совместное исследование, возглавляемое Филиппом Клебба, профессором и заведующим кафедрой биохимии, показало, каким образом бактерии колонизируют животных-носителей и как ученые могут это предотвратить. Полученные результаты предполагают новые подходы к лечению бактериальных инфекций и к разработке антибиотиков.

Результаты исследования были опубликованы в журнале PLOS ONE. Они показывают, как железо влияет на способность бактерий колонизировать животных, что является первым этапом микробного заболевания. «Мы установили, что усвоение бактериями железа из организма носителя имеет большое значение при инфицировании животных», - говорит Клебба.

Железо играет ключевую роль в обмене веществ, побуждая бактерии и животных бороться за него. Команда Клебба обнаружила, что кишечная палочка должна извлечь железо из организма носителя, чтобы выжить и колонизировать кишечник. «В течение многих лет предполагалось, что железо является источником для бактериального патогенеза и инфекционных заболеваний, потому что животные защищают железо в своем организме», - продолжает Клебба. «Животные белки связывают железо, предотвращая его усвоение бактериями. Это называется пищевой иммунитет и является одним из способов иммунной системы минимизировать размножение бактерий. Однако эффективные патогены преодолевают пищевой иммунитет и получают железо».

Ученые задавались вопросом, может ли предотвращение поглощения железа блокировать бактериальный патогенез. Результаты исследования показывают, что бактерии, которые систематически лишались железа, стали в 10 тыс. раз менее способными размножаться в организме носителя.

Кишечные бактерии имеют так много способов усвоения железа, что очень трудно устранить их все. Например, кишечная палочка имеет, по крайней мере, 8 способов. Если один из них блокируется, то начинает работать другой.

Результаты исследования позволяют разработать способы предотвращения усвоения железа и размножения бактерий, включая создание новых антибиотиков и терапевтических антител. Исследователи могут выделить антитела, которые блокируют поглощение бактериями железа. Это поможет животным и людям защититься от бактериальных инфекций.

Источник: Infection Control Today