این باکتری‌ها به خون انسان تشنه هستند!

این که چگونه و چرا این ریزارگانیسم‌ها می‌توانند به طور ماهرانه‌ای از روده به سمت خون حرکت کنند تا کشنده باشند، مدت‌ها یک راز باقی مانده بود. پژوهشگران دریافتند که این باکتری‌ها به قسمت مایع خون یا سرم خون جذب می‌شوند. سرم خون حاوی مواد مغذی است که باکتری‌ها می‌توانند از آنها به عنوان غذا استفاده کنند.
عوامل بیماری‌زا به راحتی می‌توانند محل سرم را پیدا کنند و از راه بریدگی‌های کوچک دستگاه گوارش به جریان خون وارد شوند. این امر گاهی می‌تواند به مرگ در اثر «گَندخونی» یا «سپسیس»(Sepsis) در افراد مبتلا به بیماری التهابی روده منجر شود.

حتی کوچک‌ترین مقدار خون نیز برای جذب باکتری‌های خون‌آشام کافی است. این ویژگی درست مانند توانایی معروف کوسه‌ها برای تشخیص دادن یک قطره خون در ۱۰ میلیارد قطره آب است.«آردن بایلینک»(Arden Baylink) استاد دانشکده دامپزشکی دانشگاه ایالتی واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: باکتری‌هایی که جریان خون را آلوده می‌کنند، می‌توانند کشنده باشند. ما یاد گرفته‌ایم که برخی از باکتری‌های عامل عفونت‌های جریان خون، در واقع یک ماده شیمیایی را در خون انسان حس می‌کنند و به سمت آن می‌روند.

این پژوهش جدید نشان می‌دهد که انتروباکتری‌هایی مانند اشریشیا کلی و سالمونلا می‌توانند به اندازه یک فمتولیتر سرم خون را -مقدار بسیار کمی معادل ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ میلی‌لیتر- شناسایی کنند. هنگامی که باکتری‌ها بریدگی عامل نشت خون به روده را پیدا می‌کنند، اطراف آن جمع می‌شوند و به آن راه می‌یابند.

پژوهشگران از یک میکروسکوپ قوی برای بررسی کار باکتری‌ها استفاده کردند. آنها با تزریق مقادیر میکروسکوپی از سرم خون انسان، به شبیه‌سازی خون‌ریزی روده پرداختند و حرکت باکتری‌ها را به سمت منبع تماشا کردند. آنها باکتری‌ها را در حال رفتن به دنبال سرم خون مشاهده کردند که کمتر از یک دقیقه طول کشید.

این یک راهبرد به نام «کموتاکسی»(chemotaxis) است که باکتری‌ها با استفاده از آن به سمت غلظت‌های بالاتری از مواد ویژه حرکت می‌کنند.پژوهشگران دریافتند سالمونلا یک گیرنده پروتئینی ویژه به نام «Tsr» دارد که آن را قادر می‌سازد تا سرم خون را حس کند و به سمت آن برود. آنها برای کشف Tsr از یک میکروسکوپ با وضوح بالا استفاده کردند تا به مشاهده اتم‌های پروتئین در تعامل با آمینواسید «سرین»(Serine) موجود در ساختار آن بپردازند. دانشمندان معتقدند سرین یکی از مواد شیمیایی خون است که باکتری‌ها آن را حس می‌کنند و به مصرف می‌رسانند.

به گفته پژوهشگران این پروژه، این درک جدید از چگونگی قرار گرفتن باکتری‌ها در جریان خون، راه را برای کشف داروهای جدیدی هموار می‌سازد که از سپسیس پیش از وقوع آن جلوگیری می‌کنند.«سیینا گلن»(Siena Glenn) دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه ایالتی واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: با یادگیری این که چگونه این باکتری‌ها می‌توانند منابع خون را شناسایی کنند، در آینده می‌توانیم داروهای جدیدی تولید کنیم که این توانایی را از بین می‌برند. این داروها می‌توانند زندگی و سلامتی افراد مبتلا به بیماری التهابی روده را که در معرض خطر عفونت‌های جریان خون هستند، بهبود ببخشند.

عفونت‌های روده‌ای معمولا توسط سیستم ایمنی بدون مشکلات جدی و از راه‌هایی مانند اسهال برطرف می‌شوند اما افرادی که به بیماری‌های التهابی روده مانند بیماری کرون و کولیت اولسراتیو مبتلا هستند، در معرض خطر خون‌ریزی روده قرار دارند. خون‌ریزی روده می‌تواند به ورود باکتری به جریان خون منجر شود و عفونت باکتریایی جدی‌تری را به همراه داشته باشد.درک دقیق این که چرا باکتری‌های روده در ورود به جریان خون از راه بریدگی‌های کوچک روده ماهر هستند، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا از بروز بیماری‌های جدی در افراد مبتلا به این بیماری‌های مزمن جلوگیری به عمل آورند.
این پژوهش در مجله «eLife» به چاپ رسید.