Здоровье - медицинский портал Азербайджана

Исследователи обнаружили неожиданное свойство марганца - он может нейтрализовать действие смертельно опасного токсина, продуцируемого бактериями-возбудителями опасных пищевых токсикоинфекций.  Продуцируемый некоторыми бактериями, в том числе шигеллой и некоторыми штаммами кишечной палочки, шигатоксин вызывает различные симптомы — от тяжелого поражения кишечника до почечной недостаточности.

Эти кишечные инфекции часто приводят к летальным исходам, особенно у детей, вызывая тяжелую диарею. В развивающихся странах возбудители распространяются, в основном, с загрязненной водой, а в развитых — с продуктами питания. Подобная вспышка эшерихиоза произошла прошлым летом в Германии и Западной Европе, когда заражены были более 3700 человек и 45 из них скончались. В настоящее время лечение этих инфекций, вызывающих 150 миллионов новых случаев заболевания и 1 миллион смертей ежегодно, сводится к симптоматической терапии; специфического препарата не существует.

Как только бактерия попадает в организм, она начинает продуцировать шигатоксин, который прикрепляется к рецепторам на поверхности плазматической мембраны клеток. С помощью процесса, называемого эндоцитозом, он попадает внутрь клетки. В норме подобное проникновение внутрь клетки строго карается — клетка захватывает вредное вещество эндосомами и расщепляет его с помощью лизосом. Однако с шигатоксином этого не происходит. Исследователи из университета Carnegie Mellon, штат Пенсильвания, сосредоточили свое внимание именно на этой проблеме. 15 лет назад им уже удалось обнаружить, что в клетке существует белок GPP130, который входит в состав аппарата Гольджи — своего рода «почтовой службы» клетки, которая сортирует и упаковывает содержащиеся в клетке молекулы и доставляет их в необходимое место внутри клетки. GPP130 постоянно перемещается от эндосом к аппарату Гольджи и обратно. При этом он избегает уничтожения лизосомами, изменяя свою пространственную форму. Шигатоксин «пользуется» этой особенностью GPP130 и прочно связывается с ним. Таким образом он переносится в аппарат Гольджи, из него попадает в эндоплазматический ретикулум, после чего токсин распространяется по всей клеточной цитоплазме. Здесь он блокирует синтез белков, что и приводит к гибели клетки.

Ученым удалось обнаружить, что GPP130 обладает высокой чувствительностью к марганцу. Как только концентрация марганца в клетке возрастает, белок меняет свой привычный маршрут и направляется прямиком к лизосомам, где и происходит его расщепление. В ходе проведенных исследований на культуре клеток и на лабораторных мышах выяснилось, что введение марганца вслед за высокими дозами шигатоксина в 100 процентах случаев полностью нейтрализует токсин. Ученые надеются, что их открытие станет ключом в разработке принципиально нового и, что немаловажно, дешевого препарата для лечения тяжелых кишечных инфекций.