Команда исследователей из Boston University, Harvard Medical School и Massachusetts Institute of Technology недавно сделали открытие, которое меняет долго державшуюся парадигму о том, как бактерия передвигается в геле. Они показали, что бактерия, которая вызывает язву желудка у человека, использует искусную биохимическую стратегию, чтобы изменить физические свойства окружающей среды, позволяющее ей двигаться и выживать и в дальнейшем размножаться в своем хозяине.

Helicobacter pylori – это бактерия, которая заселяет различные области желудка, где она вызывает хроническое, умеренное воспаление, что связано с язвами и раком желудка. Чтобы колонизировать желудок H. pylori должна справляться с очень кислотными условиями, в которых бактерия не способна выжить. Хорошо известно, что бактерия достигает этого путем продуцирования аммиака, чтобы нейтрализовать кислоту вокруг себя. В дополнение, недавно опубликованные работы показывают, что она делает еще кое-что; она изменяет окружающую среду, чтобы свободно в ней передвигаться.

Кислотные условия в желудке также работают против способности бактерии свободно передвигаться. Это обеспечивается с помощью белка «муцин», ключевого компонента защитного слизистого слоя желудка. В присутствии кислоты муцин образует защитный гель, который действует как физический барьер, который останавливает болезнетворную бактерию на пути к клеточной стенке.

Но H. pylori увеличивает рН вокруг себя и меняет «муциновый» гель на жидкость, что позволяет бактерии плыть через слизистый барьер, основывать колонии, повреждать поверхность клеток и формировать язвы.

"Бактерия «плывет» через водянистые жидкости, используя свой хвост, чтобы двигаться вперед», говорит физик Rama Bansil. «Но не было очевидно, как они двигаются через гель подобный слизи».

Используя видеомикроскопы исследователи обнаружили, что когда муцин извлекают из слизи, она переходит в жидкое состояние и бактерия может свободно плавать, но когда муцин находиться в состоянии геля, бактерия в нем застревает даже если ее хвост вращается. Более сложные методы визуализации выявили, что изменения рН прямо коррелирует со способностью бактерии двигаться – выше рН, сильнее движение.

Источник: Gastrosite.ru