Nowe badania nad toksynami w żywności - Bacillus cereus

Naukowcy z australijskiego uniwersytetu Australijskiego Uniwersytetu Narodowego (ANU) odkryli nową toksynę wytwarzaną przez bakterię Bacillus cereus. Australijscy badacze pokazali, w jaki sposób toksyna może zainfekować komórki, nawet jeśli organizm zwalczał inne drobnoustroje.

Zgodnie z badaniami opublikowanymi w czasopiśmie Nature Communications, toksyna, zwana NHE (enterotoksyna niehemolityczna), atakuje wszystkie rodzaje komórek w organizmie, zakotwiczając się i przebijając otwory w błonie komórkowej.

Profesor Si Ming Man i jego współpracownicy badali Bacillus cereus, który jest odpowiedzialny za produkcję toksyn powodujących biegunkę i wymioty oraz za wspomaganie rozmnażania się bakterii.

„Odkryliśmy kolejną toksynę, która jest zdolna do niszczenia komórek. Powoli uczymy się wielu mechanizmów oddziaływania bakterii - zestawu narzędzi, których używają, by nas zainfekować. Oznacza to, że jeśli jedno z narzędzi zostanie utracone lub zneutralizowane przez układ odpornościowy, bakterie mają zaplecze, które nadal pozwala im infekować i powodować choroby" – powiedział Man.

Podobieństwa między toksynami

Badacze ANU wykryli wcześniej inną toksynę, zwaną hemolizyną BL (HBL), która niszczy komórki w organizmie i powoduje infekcje. Jednak izolaty Bacillus cereus, których brakuje w HBL, mogą powodować stan zapalny i choroby u ludzi.

"Podobieństwa między toksyną, którą wcześniej badał nasz zespół można porównać do podobieństw między tłuczkiem i młotkiem. Nasze ustalenia sugerują, że nie są one funkcjonalnie identyczne - na przykład, jedna toksyna może być lepsza w niszczeniu pewnego rodzaju komórek niż druga. To może okazać się niezwykle ważne, jeśli chodzi o skuteczne leczenie", powiedział profesor Man.

Mechanizmy odpowiedzialne w organizmie za aktywację stanu zapalnego są ważne dla obrony gospodarza przed patogenami. Toksyna NHE pochodząca od patogenu Bacillus cereus jest aktywatorem jednego z takich mechanizmów (NLRP3). Jednak poszczególne składniki NHE lub wszystkie kombinacje dwóch z trzech składników nie powodują aktywacji NLRP3.

Częsttliwość występowania toksyn NHE i HBL sugeruje, że obie toksyny są kluczowymi czynnikami zjadliwości istotnymi dla patogenezy infekcji Bacillus cereus. Lepsze zrozumienie strategii obrony żywiciela przed infekcją będzie korzystne, a neutralizacja toksyn może być uzupełnieniem obecnej terapii przeciwko infekcjom powodowanym przez bakterie wytwarzające toksyny.

Leczenie antybiotykami w przypadku zatruć pokarmowych może stać się mniej skuteczne w przyszłości ze względu na rosnącą odporność bakterii na antybiotyki.

"Stworzyliśmy białka, które mogą neutralizować aktywność toksyn. Białka te ograniczają rozprzestrzenianie się infekcji i mogą być stosowane jako uzupełnienie istniejącego systemu antybiotykowego, który obecnie stosujemy", powiedział profesor Man.

Źródło:

https://www.nature.com/articles/s41467-020-14534-3