По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, исследование важно, потому что чума — это повторно возникающая болезнь, причем 95 процентов случаев заболевания приходится на страны Африки к югу от Сахары и на Мадагаскар. Современные антибиотики эффективны, но без своевременного лечения чума может вызвать серьезное заболевание или смерть.
Y. pestis передается от грызунов к грызунам, а иногда и к человеку, часто через блох.Он использует защитную нишу амебы, чтобы выжить, когда условия неблагоприятны для его распространения, то есть когда грызунов мало, сказала Вивека Вадивалу, доктор философии, ассистент. Профессор Школы глобального здоровья животных Пола Г. Аллена Университета штата Вашингтон, Пуллман.Амебы похожи на определенные иммунные клетки человека, макрофаги, по их способности поглощать бактерии или другие питательные элементы аналогичного размера.
Они находятся в специальных отсеках, называемых вакуолями, которые способны перевариваться как у амеб, так и у человека. (Изображение: электронная растровая микрофотография массы Yersinia pestis.)«Имея это в виду, аспирант Хавьер Бенавидес-Монтано отдельно культивировал три различных штамма Y. pestis, которые были связаны с эпидемиями человека, с общим лабораторным штаммом свободноживущей почвенной амебы, Acanthamoeba castellanii, в среде, поддерживающей рост последнего », — сказал Вадивалу.Затем Бенавидес-Монтано проверил способность Y. pestis проникать в амебу и выживать в ней. Для этого он убивал все бактерии, которые находились за пределами амеб, а затем осторожно лизировал их, а затем помещал лизированное содержимое в среду, которая стимулирует рост Y. pestis.
Они смогли культивировать Y. pestis только после лизирования амеб.Исследователи также использовали электронную микроскопию, чтобы заглянуть внутрь интактных амеб, и обнаружили Y. pestis в вакуолях.«Чтобы лучше понять, как Y. pestis может выжить в амебах, мы рассмотрели, как Y. pestis выживает в человеческих макрофагах», — сказал Вадивалу. «Макрофаги обычно поглощают бактериальные патогены и уничтожают их, но некоторые бактериальные патогены могут избежать их уничтожения, производя белки, которые блокируют пищеварение».
Действительно, это ключевая стратегия для ряда патогенов человека. Некоторые такие белки известны. Поэтому исследователи использовали мутант Y. pestis, который не производит ни одного из этих белков.
Эти мутанты не смогли выжить в амебах.Вадивалу сказала, что давняя репутация амеб как троянских коней для патогенов человека побудила ее исследовать возможность того, что чумные бактерии могут жить в их вакуолях. Самым известным примером этого явления была болезнь легионеров, респираторное заболевание, которое было обнаружено в 1976 году после вспышки среди участников съезда Американского легиона в Филадельфии.«Это исследование служит доказательством принципа того, что амебы могут поддерживать длительное выживание Y. pestis в окружающей среде», — сказал Вадивалу.
Это может способствовать поиску этого взаимодействия в районах Колорадо и Нью-Мексико, где чума является эндемическим заболеванием. И это, по ее словам, может позволить прогнозировать возможное повторное появление болезни, тем самым уменьшая распространение болезни на людей.