Polscy naukowcy zmodyfikowali probiotyk, który skuteczniej chroni przed zakażeniem Salmonellą

Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, pod kierunkiem dr. hab. Krzysztofa Grzymajły, prof. UPWr, opracowali innowacyjną metodę modyfikacji bakterii probiotycznej, która znacząco ogranicza skutki zakażenia Salmonellą. Wyniki prac opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym „npj Biofilms and Microbiomes”. Odkrycie to może przynieść przełom w ochronie przed infekcjami bakteryjnymi zarówno w branży spożywczej i hodowlanej, jak i w medycynie ludzkiej.

Modelowa bakteria w nowej odsłonie

Do przeprowadzenia eksperymentów badacze wybrali znany i dokładnie przeanalizowany w literaturze naukowej szczep Escherichia coli Nissle 1917, który powszechnie stosuje się jako probiotyk. Kluczem do sukcesu okazała się modyfikacja białka FimH, zlokalizowanego na końcach fimbrii typu 1 – mikroskopijnych struktur powierzchniowych odpowiedzialnych za przyleganie (adhezję) bakterii do komórek gospodarza. Zespół wprowadził punktowe mutacje genetyczne, które zwiększyły zdolność probiotyku do zakotwiczania się w nabłonku jelitowym.

Zwycięstwo w walce o przestrzeń i zasoby

Silniejsze przyleganie ulepszonej bakterii do ściany jelita sprawiło, że sprawniej konkurowała ona z patogenną Salmonellą o wolne miejsca i składniki odżywcze. Uniemożliwienie patogenom swobodnego zasiedlania układu pokarmowego przełożyło się na wybitne rezultaty w badaniach in vivo przeprowadzonych na myszach.

Zastosowanie zmodyfikowanego szczepu doprowadziło do drastycznego spadku liczebności Salmonelli w organizmach badanych zwierząt. Liczba patogenów w śledzionie zmalała około 7300 razy, a w wątrobie około 1700 razy w porównaniu do grupy kontrolnej. U zwierząt chronionych zmodyfikowanym probiotykiem nie odnotowano objawów splenomegalii (powiększenia śledziony), co świadczy o zahamowaniu rozwoju ciężkiego zakażenia ogólnoustrojowego. Co ciekawe, oprócz bezpośredniej konkurencji fizycznej, probiotyk stymulował również lokalną odpowiedź immunologiczną gospodarza.

Szansa dla przemysłu drobiarskiego i alternatywa dla antybiotyków

Odkrycie wrocławskich badaczy posiada ogromny potencjał aplikacyjny, szczególnie w sektorze produkcji żywności. Pierwszym obszarem praktycznego zastosowania nowej technologii ma być chów drobiu, gdzie skażenie Salmonellą od lat stanowi wyzwanie dla bezpieczeństwa żywności i generuje znaczne straty ekonomiczne. Przeprowadzenie udanych prób na kurczętach mogłoby doprowadzić do powstania skutecznego dodatku paszowego, zmniejszającego ryzyko obecności patogenu w łańcuchu dostaw mięsa i jaj.

W dłuższej perspektywie zmodyfikowane probiotyki mogą znaleźć zastosowanie także u ludzi. W dobie narastającego problemu antybiotykooporności bakterii oraz ograniczania stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych, precyzyjnie inżynierowane szczepy ochronne stanowią obiecującą alternatywę w profilaktyce zakażeń przewodu pokarmowego

Źródło: https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C114381%2Cpolscy-naukowcy-zmodyfikowali-probiotyk-ktory-skuteczniej-chronil-przed