Определенные бактерии в вязкой жидкости кишечника плавают лучше, чем в воде

Medvestnik.com представляет материал, посвященный разгадке уникальных способностей некоторых болезнетворных бактерий к движению в вязких жидкостях желудочно-кишечного тракта.

Ученым наконец удалось выяснить, почему определенные виды бактерий, вызывающие пищевое отравление, в вязких жидкостях типа желудочного сока перемещаются быстрее. Важную роль в этом играет как форма тела бактерии, так и расположения жгутиков.

Кампилобактер еюни отвечает за миллионы случаев пищевого отравления ежегодно. Ученые давно выяснили, что в вязких жидкостях эта бактерия плавает быстрее, чем, например, в воде, однако до сих пор было неясно, чем обусловлена эта способность. Исследование Королевского колледжа Лондона, Университета Гакусюин в Токио и Техасского университета позволило разгадать эту загадку.

На противоположных концах тела C. jejuni расположено по жгутику, вращение которых позволяет бактерии перемещаться в жидкости. Долгое время ученых смущало такое строение.

«Казалось странным, что жгутики расположены на обоих концах тела, – говорит доктор Эли Коэн из Королевского колледжа Лондона. – Это все равно, что иметь два  противоположных двигателя у корабля. Однако когда мы увидели бактерию в действии, то поняли, как оба жгутика работают вместе, помогая ей перемещаться».

Команда исследователей создала штаммы C. jejuni со светящимися жгутиками, а затем с помощью высокоскоростной микроскопии наблюдала за перемещениями бактерии. Оказалось, что для перемещения вперед она оборачивает ведущий жгутик вокруг своего спиралеобразного тела, и в таком положении оба жгутика получаются направленными в одну сторону, что вдвойне помогает проталкивать бактерию сквозь жидкость. Чтобы изменить направление движения, C. jejuni меняет жгутик, обернутый вокруг тела, что дает ей возможность быстрого разворота на 180°. Кроме того, выяснилось, что процесс оборачивания жгутика в вязкой жидкости происходит проще, поскольку такая жидкость помогает «толкать» ведущий жгутик назад. В менее вязких жидкостях ни один из жгутиков не смог обернуться вокруг тела. Большую роль в этом процессе играет и спиралеобразная форма C. jejuni.