Чтобы отравить клетки кишечника, кишечной палочке нужен особый сахар, который человек сам не синтезирует. В организм он попадает только с мясом и молоком. Так что тем, кто обходится без этих продуктов, кишечные инфекции не грозят – по крайней мере те, что вызываются бактерией подтипа Shiga.
Как показали последние исследования, вегетарианцы незря делают свое дело: отказываясь от мяса и молочных продуктов, они практически до нуля сводят вероятность пострадать от токсинов кишечной палочки (E.coli) подтипа Shiga, вызывающей кровавый понос и ещё более страшные заболевания.
Все дело в небольших молекулах сахаров: оказывается, мишенью для токсина этой бактерии служит N-гликольнейраминовая кислота (Neu5Gc), располагающаяся на поверхности наших клеток. Но в человеческом организме этот сигнальный сахар не синтезируется. В итоге бактериям приходится «дожидаться», пока молекула Neu5Gc попадёт в пищеварительный тракт из мяса или молока и встроится в мембрану выстилающих кишечник клеток. Только после этого токсин начинает действовать.
Ученые продемонстрировали это на примере нескольких клеточных линий, выращиваемых in vitro (в пробирке), и даже вывели особую линию мышей. У обычных мышей из подвала в клетках Neu5Gc синтезируется, потому кишечная палочка этим легко пользуется. Как оказалось, если искусственно выключить – как говорят учёные, «нокаутировать» ген, позволяющий синтезировать Neu5Gc, то палочки Shiga на них никак не действуют.
Секрет «испанки»
Учёные разгадали секрет невиданной смертности от «испанки». Десятки миллионов людей умерли в 1918 году из-за двух мутаций, позволивших новому штамму гриппа плотно связываться с сахарами... Использование сигнальных молекул хозяина в качестве мишени прицельной атаки для микроорганизмов не в новинку.
Вирусы гриппа тоже связываются с сахарами на поверхности клеток, вирионы ВИЧ – c сигнальными молекулами CD4 мембраны иммунных клеток Т-хелперов, а малярийный плазмодий распознаёт эритроциты по все тем же остаткам нейраминовой кислоты.
Ученые не просто знают эти факты, они могут обрисовать все этапы образующегося контакта и последующего проникновения инфекционного агента, или его токсина в клетку. Но это знание, к сожалению, никак не может привести к созданию мощных лекарств. Дело в том, что те же самые молекулы используются клетками нашего организма для общения друг с другом и любое направленное на них воздействие неизбежно отразится не только на жизни возбудителя, но и на работе нашего организма.
Человеческий организм обходится и без Neu5Gc, и чтобы избежать заражения опасной пищевой инфекцией достаточно не допускать попадания этой молекулы в организм – то есть не есть мяса и молока. Конечно, можно полагаться на сверхтщательное прожаривание мяса и стерилизацию молока, но проще всего этих продуктов избегать.
Для «нобелевского» масштаба этой работе не хватило разве только последующей попытки заражения кишечной палочкой, ведь в таком случае авторы этого исследования могли бы потягаться в популярности с первооткрывателями Helicobacter pylori, вызывающей язву желудка. В начале 1980-х годов, чтобы доказать свою правоту консервативному медицинскому миру, один из них намеренно заразил себя «возбудителями язвы». И 20 лет спустя получил Нобелевскую премию.