Salmonella enterica серовар Typhimurium (S. Typhimurium) обычно вызывают гастроэнтерит человека и воспаление слизистой оболочки кишечника.
Бактерии живут внутри кишечника и могут инфицировать эпителиальные клетки, выстилающие его поверхность. Многие исследования показали, что сальмонеллы используют метод "бежать и спотыкаться" - коротких периодов плавания (пробежек), прерываемых кувырками, когда они беспорядочно меняют направление, но как они движутся внутри кишечника, не очень хорошо понятно до конца.
Ученые National Institutes of Health (NIH) считают, что они выявили белок McpC (Methyl-акцептирующий белок С хемотаксиса), который позволяет бактериям плавать прямо, когда они готовы инфицировать клетки. Это новое исследование, опубликованное в Nature Communications, описывает движение S. Typhimurium и показывает, что McpC необходим бактериям, чтобы проникнуть в поверхностные эпителиальные клетки кишечника.
Авторы исследования предполагают, что McpC является потенциальной мишенью для разработки новых антибактериальных методов лечения, препятствующих способности S. Typhimurium инфицировать эпителиальные клетки кишечника и колонизировать кишечник.
S. Typhimurium используют жгутики для перемещения в жидкостях. Когда жгутики вращается против часовой стрелки, они образуют вращающийся пучок позади бактерий и продвигают их вперед. Однако, жгутики часто переключает вращение против часовой стрелки на вращение по часовой, нарушая работу пучка и вызывая кувыркание (спотыкание) бактерий и изменение их направления. Используя специальные микроскопы и камеры для наблюдения за S. Typhimurium, ученые обнаружили, что бактерии, выросшие в условиях, активизирующих их инвазивное поведение, плывут по более длинной прямой траектории, потому что жгутики не переключается с вращения против часовой стрелки на вращение по часовой стрелке. При моделировании этого процесса в условиях телячьей кишки, бактерии, которым не хватало McpC, все еще демонстрировали "бег и спотыкание" и в этих условиях имели худшие способности к инвазии, что указывает на то, что прямое плавание важно для эффективного проникновения в эпителиальные клетки кишечника.
Исследователи предполагают, что контролируемое плавное плавание может быть широко распространенной стратегией бактериального инфицирования. Похожее поведение плавного плавания можно увидеть и у Vibrio. Эти результаты могут послужить основой для разработки новых антибактериальных препаратов.
