Кормить простуду, морить голодом лихорадку? Согласно исследованию Солка, не так быстро

Кормить простуду, морить голодом лихорадку? Согласно исследованию Солка, не так быстро

Открытие того, как бактерии контролируют голод хозяина, указывает на новые способы лечения инфекций и потери аппетита.

LA JOLLA — В последний раз, когда у вас была проблема с желудком, вам, вероятно, не очень хотелось есть. Эта потеря аппетита является частью нормальной реакции вашего организма на болезнь, но она недостаточно изучена. Иногда меньшее количество еды во время болезни способствует более быстрому выздоровлению, но в других случаях, например, когда больные раком испытывают истощение, потеря аппетита может быть смертельной.

Теперь исследование Института Солка показывает, как бактерии блокируют реакцию потери аппетита у своего хозяина, чтобы сделать хозяина более здоровым, а также способствовать передаче бактерий другим хозяевам. Это удивительное открытие, опубликованное в журнале Ячейка 26 января 2017 г. раскрывает связь между аппетитом и инфекцией и может иметь значение при лечении инфекционных заболеваний, передаче инфекции и потере аппетита, связанной с болезнью, старением, воспалением или медицинскими вмешательствами (например, химиотерапией).

«Давно известно, что инфекции вызывают потерю аппетита, но функция этого, если таковая имеется, только начинает пониматься», — говорит Джанель Эйрес, доцент Института Солка Лаборатории Nomis Foundation по иммунобиологии и микробному патогенезу.

Мыши, зараженные бактериями орально Сальмонелла Typhimurium обычно испытывает потерю аппетита и в конечном итоге становится намного хуже, поскольку бактерии становятся более вирулентными, распространяясь из кишечника в другие ткани организма. Команда Эйреса проверила различные условия на инфицированных мышах и обнаружила, что больные мыши, которые потребляли дополнительные калории, несмотря на потерю аппетита, на самом деле выживали дольше. Оказывается, это выживание не было связано с более активным иммунным ответом у сытых животных (что измеряется уровнем бактерий в организме хозяина). Напротив, это произошло потому, что Сальмонелла не распространялись за пределы кишечника и по всему телу, когда мыши ели больше, что позволяло животным оставаться здоровыми, несмотря на инфекцию. Еще более удивительно, что Сальмонелла действовали на кишечник, чтобы попытаться подавить потерю аппетита у хозяина.

Поначалу открытие вызывало недоумение: почему бактерии стали менее вирулентными и не распространились на другие части тела, когда питательных веществ было больше? И почему бы Сальмонелла активно способствовать этому состоянию? Оказывается, бактерии шли на компромисс между вирулентностью, то есть способностью микроба вызывать заболевание в пределах одного хозяина, и передачей, то есть его способностью распространяться и устанавливать инфекции между несколькими хозяевами.

«Мы обнаружили, что потеря аппетита делает Сальмонелла более вирулентным, возможно, потому, что ему нужно выйти за пределы кишечника, чтобы найти для себя питательные вещества. Эта повышенная вирулентность убивает своего хозяина слишком быстро, что ставит под угрозу способность бактерий распространяться на новых хозяев», — объясняет Шейла Рао, научный сотрудник Солка и первый автор исследования. «Компромисс между передачей и вирулентностью раньше не оценивался — ранее считалось, что вирулентность и передача связаны».

Когда хозяин ел больше и дольше выживал во время заражения, Сальмонелла Польза: бактерии у этих мышей были способны распространяться через фекалии к другим животным и усиливать его передачу между хозяевами по сравнению с бактериями у мышей, которые не ели и умирали раньше из-за повышенной вирулентности бактерий.

Исследователи обнаружили, что, чтобы остановить реакцию потери аппетита и повысить передачу между хозяевами, Сальмонелла производит молекулу под названием SlrP, которая блокирует активацию иммунного белка (цитокина) в кишечнике. Этот цитокин обычно связывается с мозговым центром аппетита, называемым гипоталамусом, чтобы побудить хозяина потерять аппетит во время инфекции. Команда обнаружила, что мыши, инфицированные Сальмонелла это не могло заставить SlrP есть меньше пищи во время заражения, терять больше веса и умирать быстрее, чем контрольные мыши.

Хотя у человека и у мышей существует один и тот же путь кишечно-мозговой системы, связанный с потерей аппетита, Эйрес предупреждает, что инфекционные реакции зависят от многих факторов и что то, может ли еда — или голодание — во время болезни улучшить здоровье, в значительной степени зависит от того, что именно. Возбудителем инфекции является. Ее команда планирует исследовать микробиом человека (коллекцию бактерий, которые живут в телах людей), чтобы найти другие микробы, которые могут оказывать аналогичное влияние на этот путь, и изучить их для новых методов лечения, связанных с потерей аппетита и лечением болезней. Лаборатория также хочет исследовать, можно ли использовать лекарства для усиления или ослабления пути потери аппетита, вызванного болезнью, на который нацелен SlrP.

«Теперь, когда мы определили этот механизм, который регулирует аппетит, мы хотим повернуть его с другой стороны и посмотреть, сможем ли мы уменьшить аппетит с помощью этого механизма, чтобы помочь в случаях нарушения обмена веществ», — говорит Эйрес.

Открытие также указывает на заманчивую возможность лечения инфекционных заболеваний подходами, отличными от антибиотиков, такими как диетическое вмешательство. «Поиск альтернатив антибиотикам невероятно важен, поскольку эти лекарства уже способствовали развитию смертельных штаммов, устойчивых к антибиотикам», — говорит Эйрес. По данным США, только в Соединенных Штатах два миллиона человек ежегодно заражаются бактериями, устойчивыми к антибиотикам, и по меньшей мере 23,000 XNUMX человек ежегодно умирают в результате этих инфекций. Центры по контролю и профилактике заболеваний.

Другими исследователями, участвовавшими в исследовании, были Александрия М. Палаферри Шибер, Кэролайн П. О'Коннор, Матиас Леблан и Даниэла Мишель из Института Солка.

Работа и привлеченные исследователи были поддержаны грантами от Национальные институты здоровья, Фонд Номис, Фонд ученых Серла и Фонд Рэя Томаса Эдварда.