Для отравления клеток кишечника кишечной палочке необходим особый сахар, который человек не может синтезировать сам. 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, которые вызваны бактерией подтипа Шига.
Исследования последних лет показали, что вегетарианцы напрасно делают свое дело: отказываясь от мясных и молочных продуктов, они практически до нуля сводят вероятность заболеть токсинами кишечной палочки подтипа Шига, вызывающими кровавый понос и еще более страшные заболевания.
Все дело в маленьких молекулах сахара: оказывается, мишенью для токсина этой бактерии является N-гликольнейраминовая кислота (Neu5Gc), которая находится на поверхности наших клеток. Но в организме человека этот сигнальный сахар не синтезируется. В результате бактериям приходится «ждать», пока молекула Neu5Gc попадет в пищеварительный тракт из мяса или молока и интегрируется в мембрану клеток, выстилающих кишечник. Только тогда токсин начинает действовать.
Ученые продемонстрировали это на нескольких клеточных линиях in vitro (в пробирке) и даже разработали специальную линию мышей. У обычных мышей Neu5Gc синтезируется из фундамента клеток, поэтому E. coli легко этим пользуется. Как оказалось, если искусственно отключить – как говорят учёные, «выбить» ген, позволяющий синтезировать Neu5Gc, то палочки Шига не окажут на них никакого воздействия.
Секрет «испанки»
Ученые разгадали тайну беспрецедентной смертности от «испанки». Десятки миллионов людей умерли в 1918 году из-за двух мутаций, которые позволили новому штамму гриппа прочно связываться с сахарами… Использование сигнальных молекул хозяина в качестве целевой мишени для атак микроорганизмов не является чем-то новым.
Вирусы гриппа также связываются с сахарами на поверхности клеток, вирионы ВИЧ связываются с сигнальными молекулами CD4 мембраны Т-хелперных иммунных клеток, а малярийный плазмодий распознает эритроциты по тем же остаткам нейраминовой кислоты.
Учёные не просто знают эти факты, они могут изложить все этапы возникшего контакта и последующего проникновения инфекционного агента или его токсина в клетку. Но эти знания, к сожалению, не могут привести к созданию мощных лекарств. Дело в том, что одни и те же 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.
Организм человека обходится без Neu5Gc, и чтобы не заразиться опасной пищевой инфекцией, достаточно не допустить попадания этой молекулы в организм – то есть не есть мясо и молоко. Конечно, можно рассчитывать на сверхтщательную прожарку мяса и стерилизацию молока, но этих продуктов проще всего избежать.
Для «нобелевской» шкалы этой работы оказалось недостаточно, если не считать последующей попытки заражения кишечной палочкой, поскольку в этом случае авторы данного исследования могли бы конкурировать по 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 «язвенными агентами». А 20 лет спустя он получил Нобелевскую премию.