Cum ne preiau bacteriile cauzatoare de cancer stomacul nostru?
Un nou studiu la șoareci folosește tehnici de imagistică de ultimă generație pentru a investiga cum H. pylori, care sunt prezente în aproximativ jumătate din oamenii de pe pământ, supraviețuiesc și prosperă în stomac.
Bacteriile intestinale sunt unul dintre cele mai fierbinți subiecte din știința medicală de astăzi.
Pe măsură ce oamenii de știință se adaugă la lista surprinzător de lungă de afecțiuni care pot implica bacteriile, a devenit din ce în ce mai important să înțelegem mai multe despre modul în care acestea depășesc ambele medicamente și sistemul nostru imunitar.
O bacterie care are o capacitate incredibilă de a coloniza oamenii este Helicobacter pylori. De fapt, se estimează că trăiește în stomacul a aproximativ jumătate din toți oamenii.
Tinde să pătrundă mai întâi la oameni când suntem tineri și apoi rămânem in situ pe o mare parte a vieții unui individ.
La majoritatea oamenilor, bacteria pare să nu facă rău; cu toate acestea, în unele, H. pylori poate duce la cancer gastric și ulcere peptice. Un autor scrie:
„Aproximativ 75% din povara globală a cancerului gastric și 5,5% din tumorile maligne la nivel mondial sunt atribuite H. pylori-inflamație și leziuni induse. ”
Secretele H. pylori
În ciuda prevalenței și ramificațiilor H. pylori infecția, înțelegerea modului în care se comportă bacteria în stomacul nostru s-a dovedit o provocare.
Cercetătorii, mulți de la Universitatea Stanford School of Medicine, din California, au efectuat recent un set de studii pentru a înțelege cum H. pylori rămâneți în stomac cu atât de mult succes. Oamenii de știință speră, de asemenea, să ofere indicii despre modul în care aceste bacterii ar putea fi deplasate.
Folosind instrumente de vizualizare de ultimă oră, oamenii de știință au identificat H. pyloriAscunzătoarea. Ei și-au publicat descoperirile recent în jurnal PLOS Biology.
H. pylori sunt foarte specializați în colonizarea stomacului, care este un loc deosebit de neospitalier pentru a locui - este în esență o cuvă de acid clorhidric. În ciuda acestui fapt, bacteriile prosperă și își pot menține poziția timp de decenii.
În afară de chimia intensă a stomacului, celulele sale sunt înlocuite rapid, ceea ce face și mai dificilă păstrarea unui punct de sprijin în stomac.
Antibioticele pot ucide H.pylori dar, în mod obișnuit, acestea nu eradică bacteriile în întregime și populația regresează în curând. Autorul principal, Dr. Manuel Amieva, explică faptul că „tulpina reapărută este invariabil la fel cu cea despre care se credea că a fost eradicată”.
Aceasta deduce asta H. pylori să aibă o ascunzătoare, undeva, în afara pericolului, în care bacteriile se pot regenera în siguranță. Autorii lucrării recente au dorit să descopere această ascunzătoare.
Cum H. pylori ascunde
H. pylori au flageli rotitori, care sunt structuri lungi, asemănătoare biciului, care permit bacteriilor să se deplaseze prin mediul lor. Oamenii de știință cred că bacteria folosește acest motor miniatural la bord pentru a tunela în stratul de mucus al stomacului.
Stratul de mucus protejează mucoasa stomacului și, prin urmare, ar putea oferi bacteriei o oarecare protecție.
Oamenii de știință au descoperit că această tactică joacă cu siguranță un rol, dar au descoperit și un alt mod în care bacteriile se protejează.
Pentru a investiga, cercetătorii au infectat șoareci cu două tulpini de H. pylori; una a fost modificată genetic pentru a emite lumină verde fluorescentă, cealaltă a produs lumină roșie fluorescentă. De asemenea, au folosit o tehnică numită CLARITY, care le-a permis oamenilor de știință să se „deplaseze” prin țesutul intact și să dezvolte o imagine 3D a locului în care s-au așezat bacteriile în stomacul șoarecilor.
Cercetările anterioare efectuate de același grup au arătat că H. pylori se ascund în glandele gastrice, care sunt gropi mici în peretele stomacului.
Dacă o bacterie deosebit de rezistentă o transformă într-una din aceste gropi și se înmulțește, devin incredibil de dificile de dislocat. Oamenii de știință nu au putut identifica cu exactitate de ce ar trebui să devină atât de înrădăcinați, dar cred că s-ar putea datora faptului că fiecare glandă are o singură intrare, al cărei diametru este doar de aproximativ patru ori mai mare decât H. pylori.
Cartografierea răspândirii
Noua cercetare a investigat modul în care H. pylori se întinde odată ce a ajuns la un animal. Oamenii de știință se așteptau ca cele două tulpini de bacterii (care erau identice în afară de colorarea lor) să se amestece și să devină o populație amestecată de ambele culori.
Cu toate acestea, au descoperit că, odată ce o bacterie - roșie sau verde - și-a instalat magazinul într-o glandă gastrică, aceasta a redus capacitatea altor bacterii de a intra. Deci, chiar dacă aceste bacterii erau toate aceleași tulpini ale aceleiași specii, cercetătorii au stabilit că vor întrece propria lor specie.
Odată ce o bacterie roșie sau verde a colonizat o glandă și s-a reprodus, vor prelua poziții în glandele vecine; acest lucru a creat un model de roșu și verde de-a lungul căptușelii stomacului mouse-ului.
Încă nu este clar cum fiecare bacterie preia o groapă și o revendică ca fiind a sa. Cu toate acestea, într-unul din experimentele lor, oamenii de știință au folosit bacterii care fuseseră proiectate pentru a nu avea echipamente senzoriale chimice pe care le folosesc pentru a naviga; aceste bacterii nu au putut crea colonii exclusiv roșii sau verzi.
În trecutul recent, probioticele au fost folosite pentru a scăpa de așa-numitele bacterii rele; dar, după cum explică dr. Amieva: „Nu este suficient să găsești o tulpină probiotică bună care să poată supraviețui în organul în care vrei să trăiască. Trebuie să creezi spațiu pentru aceasta”.
De exemplu, dr. Amieva sugerează o abordare: tentați bacteriile din ascunzătoarele lor, apoi înlocuiți-le cu o bacterie mai puțin virulentă.
Acest studiu oferă o imagine mai clară despre cum H. pylori să ne așezăm în stomac. Sperăm că, în viitor, aceste informații ne-ar putea ajuta să găsim o modalitate de a le elimina.
