При інфекції кишкові бактерії починають виділяти багато сірководню, не даючи дихати патогенним мікробам.
Кишкова мікрофлора допомагає перетравлювати їжу, регулює обмін речовин, впливає на імунітет і нервову систему. Ще вона допомагає відбивати атаки патогенних мікробів, які так чи інакше потрапляють до нас в кишечник. Тому є безліч доказів. Наприклад, у людей, які довго приймали антибіотики, в кишечнику вкорінюється бактерія Clostridium difficile, яка викликає сильну діарею і запалення, а в особливо важких випадках може довести до смертельного результату. Те ж саме відбувається з мишами, яких позбавили їх власної мікрофлори - такі тварини більш схильні до кишкових інфекцій.
З іншого боку, мікрофлора - це безліч різних видів бактерій, і тут все залежить від того, які саме мікроби у нас живуть. Тому що в деяких випадках вони, навпаки, допомагають влаштуватися патогенам. Такі бактерії, як Salmonella enterica і Citrobacter rodentium, з'явившись у травному тракті, стають більш-менш небезпечними залежно від того, що відбувається з господарською мікрофлорою: вони можуть або жити непомітно, або перетворитися на неприємну інфекцію.
Однак до останнього часу не дуже було зрозуміло, які механізми використовує наша власна мікрофлора, щоб не давати волі патогенам. Тобто зв'язок тут бачили багато разів, але найчастіше дослідники просто обмежувалися констатацією того, що такий зв'язок є. У недавній статті в Cell співробітники Національного інституту алергії та інфекційних хвороб говорять саме про біохімічний механізм, за допомогою якого нормальна мікрофлора стримує патогенну.
Піддослідних мишей заражали Klebsiella pneumoniae, яка викликає різні хвороби, від гаймориту і пневмонії до запалень сечостатевих шляхів. У мишей, які перенесли інфекцію, брали зразки мікрофлори і аналізували всю бактеріальну ДНК. Виявилося, що після інфекції у нормальної мікрофлори стає більше генів, які керують метаболізмом сполук сірки. Тобто серед кишкових бактерій перевагу отримували ті, у кого були гени, наприклад, для розщеплення таурина.
Таурін з'являється з жовчних кислот, які необхідні для перетравлення жирів. Особливі кишкові бактерії розщеплюють жовчні кислоти з утворенням таурина. Сам таурин служить джерелом енергії вже для інших бактерій, які розщеплюють його з утворенням сірководню. Якщо сірководню стає багато, він пригнічує активність ферментів з групи цитохромоксидаз. Ці ферменти необхідні для аеробного метаболізму, тобто для отримання енергії за допомогою кисню.
Багато патогенних бактерій живуть на аеробному метаболізмі. Коли мікрофлора підвищує рівень сірководню, вона в прямому сенсі не дає дихати патогенним мікробам. (Притому сама мікрофлора, очевидно, може отримувати енергію не тільки кисневим диханням, але й іншими способами.) Мишей, які перенесли інфекцію, шкідливі бактерії не могли заразити знову: після інфекції власна мишача мікрофлора вже була налаштована душити патогени сірководнем. Більш того, якщо тваринам в їжі підмішували таурин, ефект був той же: миші ставали стійкі до кишкових інфекцій.
Таурін є в деяких енергетичних напоях, але ми поки не знаємо, чи корисний він для людини в сенсі захисту від поганих кишкових бактерій. Втім, незабаром це постараються з'ясувати: було б дуже здорово, якби за допомогою таких простих речовин, як таурин, можна було керувати нашою мікрофлорою, змушуючи її захищати нас від тих чи інших хвороб.
За матеріалами Nature