W Instytucie Biologii Medycznej PAN w Łodzi prowadzone są badania, które w przyszłości mogą zrewolucjonizować walkę z nawracającymi zakażeniami powodowanymi przez bakterie z rodzaju Salmonella. Zespół badaczy pod kierownictwem prof. dr hab. Jarosława Dziadka w ścisłej współpracy z firmą biotechnologiczną Proteon Pharmaceuticals bierze udział w projekcie „Innowacyjny dodatek paszowy zapobiegający salmonellozie u zwierząt hodowlanych”.

Naukowcy opracowują nową metodę walki z powszechnie znaną wszystkim salmonellozą. Salmonella to rodzaj bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, podzielonej na dwa gatunki- S. enterica i S. bongori. Pierwszy z gatunków podzielony jest dodatkowo na serotypy, z których ogromne znaczenie ma zwłaszcza S. enetridis - będący główną przyczyną zatruć pokarmowych. Do zakażenia dochodzi głównie na skutek kontaktu żywności z odchodami zakażonych zwierząt oraz poprzez produkty żywnościowe pochodzące od chorych zwierząt (mleko, jaja). Przeciwdziałanie zakażeniom jest więc priorytetem nie tylko dla konsumentów, ale i dla producentów żywności. Pomysł realizowany w IBM PAN w Łodzi opiera się na wykorzystaniu bakteriofagów do walki z bakteriami. Na czym polega fenomen tego pomysłu?

Read more about Relacja czytelnika: Innowacyjne badania w IBM PAN w Łodzi

W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się tzw. probiotyki, czyli produkty poprawiające równowagę naszej mikroflory jelitowej. Korzystne szczepy bakterii uzyskujemy spożywając niektóre artykuły żywnościowe, np. kefiry i jogurty. Dostępne są one również w formie tabletek zawierających specjalnie wyselekcjonowane szczepy. Mikroorganizmy te muszą jednak przetrwać nie tylko na sklepowej półce, ale również w niesprzyjających warunkach przewodu pokarmowego. Ich przeżywalność ocenia się w warunkach in vitro wystawiając na działanie kwaśnego środowiska oraz soli kwasów żółciowych. Badania te nie są jednak wystarczająco dokładne.

Precyzyjniejsze symulowanie warunków panujących wewnątrz naszego organizmu stanie się możliwe dzięki zastosowaniu modelowego układu pokarmowego człowieka, skonstruowanego przez grupę naukowców z Norwegian University of Life Sciences w Ås.

Read more about Lepszy kefir czy tabletka?

Zakażenia Salmonellą powodują ostre zatrucia pokarmowe u człowieka. Bakterie te bardzo szybko dostosowują się do zmian w otaczającym je środowisku i dzięki temu mogą się namnażać nawet w niekorzystnych warunkach, np. w różnych produktach spożywczych. Przypuszcza się, że do adaptacji wykorzystują one fazę lag, czyli inaczej fazę zastoju poprzedzającą etap szybkiego wzrostu. Jak dotychczas zachodzące podczas niej procesy były jednak owiane tajemnicą.

Pierwsze, dokładne informacje na ten temat uzyskali norwescy naukowcy, którzy opracowali prosty i wydajny system umożliwiający obserwację bakterii Salmonella podczas dwugodzinnej fazy lag. Wyjaśnili oni, że pałeczki bardzo szybko „wyczuwają” nowe środowisko i już po około czterech minutach włączają specyficzny zestaw genów odpowiedzialny m.in. za pobieranie składników odżywczych niezbędnych do prawidłowego wzrostu i namnażania się. Dokładne poznanie tych procesów metabolicznych może pomóc w walce z rozprzestrzenianiem się salmonelloz.

Autor: Anna Kurcek
Źródło: Understanding how bacteria come back from the dead

Jedną z najpowszechniejszych przyczyn zapalenia skóry jest paciorkowiec ropny (Streptococcus pyogenes). Bakteria ta stanowi poważny problem w szpitalach, gdyż utrudnia gojenie się ran pooperacyjnych, a także grozi zakażeniami przy wprowadzanych cewnikach, drenach i implantach.

Podczas infekcji S. pyogenes tworzy wielowarstwowe kolonie, czyli tzw. biofilm. Ich struktura chroni bakterie przed szkodliwym działaniem czynników środowiskowych, takich jak system odpornościowy gospodarza oraz antybiotyki. Leczenie tego typu zakażeń może ułatwić miód, a konkretnie jeden jego rodzaj otrzymywany z nowozelandzkich krzewów Manuka. Najnowsze badania przeprowadzone na Cardiff Metropolitan University (Wielka Brytania) potwierdziły, że nie tylko zatrzymuje on rozwój paciorkowca, ale także niszczy wcześniej utworzony biofilm. Najprawdopodobniej zaburza on produkcję bakteryjnych białek powierzchniowych zwanych adhezynami, których obecność umożliwia komórkom wzajemne przyleganie i tworzenie większych kolonii. Zalety miodu „Manuka” są znane już od dawna. Wciąż jednak traktowany jest on przez lekarzy z przymróżeniem oka. Badania nad jego antybakteryjnymi właściwościami mają przyczynić się do zaakceptowania nowozelandzkiego specyfiku jako środka leczniczego do walki z zakażeniami wewnątrzszpitalnymi.

Autor: Anna Kurcek
Źródło: Honey Helps Heal Wounds
Manuka Honey Inhibits the Development of Streptococcus pyogenes Biofilms and Causes Reduced Expression of Two Fibronectin Binding Proteins

Na dnie Oceanu Spokojnego, w pobliżu źródeł hydrotermalnych, znaleziono mikroby, które produkują elektryczność. Naukowcy wykazali, że mikroorganizmy te produkują niewiele prądu, ale jest go wystarczająco dużo żeby np. były w stanie zasilać zainstalowane w ich pobliżu czujniki.

W celu dokładnego zbadania tego procesu, naukowcy utworzyli sztuczne kominy hydrotermalne w laboratorium. Struktury te zasilano siarkowodorem w otoczeniu wody morskiej. Mikroby umieszczono na pirycie, który naturalnie występuje w kominach hydrotermalnych. Najprawdopodobniej elektrony "wyłapywane" przez piryt pochodzą z rozkładu siarkowodoru.

Źródło: Deep-sea battery comes to light

Spożywanie produktów zawierających bakterie probiotyczne to nie tylko korzyści dla przewodu pokarmowego, ale również dobry humor dla jego właściciela.

Myszy żywione pokarmem wzbogaconym bakteriami probiotycznymi Lactobacillus rhamnosus zachowywały się mniej nerwowo niż gryzonie żywione pokarmem niezawierającym tych mikroorganizmów. Zmianie ulegała tzw. chemia mózgu oraz poziom hormonów stresu. Zmiany te dotyczyły przede wszystkim receptorów GABA. Myszy żywione pokarmem z bakteriami probiotycznymi miały istotnie niższy poziom hormonów stresu w porównaniu z populacją kontrolną nawet po przymusowej kąpieli w zbiorniku z wodą.

Naukowcy są już pewni, że bakterie komunikują się z mózgiem za pomocą nerwu błędnego. Nie wykluczają jednak, że pewne sygnały mogą być również wysyłane pozostałymi nerwami lub nawet drogą chemiczną poprzez układ krwionośny.

Źródło: Belly bacteria boss the brain