Обычно мы живем в гармонии со многими бактериями — мы даем им кров и еду, они помогают нам в пищеварении и дают витамины. Но их эволюция быстрая и может удивить своими последствиями. То, что происходит, когда Escherichia coli «уходит» в агрессивном направлении, может быть действительно опасным.
Первый раз о кишечной палочке мы узнаем в школе, и после ее окончания мы слышим это название много раз. Бактерия Escherichia coli живет в толстом кишечнике, являясь естественным компонентом бактериальной флоры. За «кров» она платит помощью в расщеплении пищи, а также вырабатывает витамины группы В и витамин К. Однако бывает, что некоторые из ее штаммов «платят» нам бесплодием, выкидышем и преждевременными родами.
Какие кишечные бактерии опасны?
Нормальные бактерии кишечной палочки, живущие в нашем организме, не опасны. Они редко вызывают инфекции, которые могут привести к проблемам с беременностью или ее сохранением. Существуют, однако, умеренно патогенные штаммы, способные инфицировать половые пути и даже развивающиеся плоды. Эти новые способности являются результатом горизонтального переноса генов, то есть получения генетического материала от других бактерий. Наличие дополнительных генов, которые кодируют новые молекулы, радикально меняются характеристики кишечной палочки.
Среди факторов, играющих роль в развитии инфекции, мы можем выделить фимбрии или волосообразные клеточные выросты. Хотя они также присутствуют у непатогенных бактерий, их количество в патогенных штаммах определенно выше. Фимбрии состоят из различных видов белков, называемых адгезинами. Как следует из названия, эти молекулы отвечают за адгезию или прикрепление бактерий к тканям человека. Такой контакт является первым этапом вторжения. Хорошая адгезия кишечной палочки также позволяет формировать сложные структуры, называемые биопленками, на тканях хозяина. Исследования показывают, что скопления бактерий вместе с их выделениями, более устойчивы к иммунным клеткам и антибиотикам.
Инвазия также поддерживается молекулами, которые выделяют патогенные штаммы. К таким факторам относятся различные типы токсинов. Эти вещества способны разрушать эпителиальные клетки, к которым прикрепился патоген. Из уничтоженных тканей бактерии получают питательные вещества. Это разрушение клеток хозяина естественным образом приводит к развитию воспаления, которое вызывают иммунные клетки. Однако, токсины, присутствующие в месте поражения, также могут справиться с нашими защитниками. Известно, что их воздействие приводит к гибели нейтрофилов или лимфоцитов, таким образом кишечная палочка избегает опасности.
Кишечные бактерии и фертильность
В ситуации, когда наша иммунная система не может справиться с патогенной бактерией, возникает опасная инфекция, последствия которой могут быть плачевными. Инфекции с участием патогенных «версий» кишечной палочки, могут быть опасными как для женщин, так и для мужчин. В первом случае может возникнуть инфекция, которая вызывает разрушение маточных труб, переносящих ооцит в матку. Столь же неприятный сюрприз может произойти у мужчин, вызывая воспаление придатка яичка — органа, ответственного за производство, хранение и созревание сперматозоидов. Кишечная палочка в 80% случаев виновница острого или хронического простатита. Известно, что инфекции этой железы являются в 12% причиной бесплодия у мужчин. Исследования показывают, что опасные версии наших любимых бактерий также вызывают агглютинацию или прилипание сперматозоидов, что также не способствует фертильности.
Бактерии также могут вызвать проблемы при развитии плода. Исследования показывают, что при спонтанно потерянной беременности в 66% случаев кишечная палочка была обнаружена в плаценте или у плода вместе с другими возбудителями, тогда как в 6% случаев это была единственная найденная бактерия. Кишечная палочка также может вызывать проблемы в конце беременности, вызывая преждевременные роды или низкий вес новорожденных.
Должна ли такая эволюция кишечной палочки нас удивить? Абсолютно нет! Приобретение генетического материала, который приводит к патогенным признакам, очень естественно. Это одно из проявлений увеличения генетического разнообразия бактерий. Это вызывает страх того, что произойдет, когда антибиотики, помогающие нам, перестанут работать.