Исследователи обнаружили, как токсин кишечной бактерии прикрепляется к клеткам толстой кишки и начинает повреждать их. Белок клаудин-4 оказался точкой, через которую токсин BFT взаимодействует с клетками. О результатах работы учёных Университета Джонса Хопкинса и их коллег сообщает ScienceDaily со ссылкой на исследование в журнале Nature.
Токсин вырабатывают некоторые штаммы бактерии Bacteroides fragilis. Она встречается в кишечнике примерно у 20% здоровых людей, однако само её присутствие не означает, что у человека разовьётся рак. BFT способен нарушать защитный слой кишечника, вызывать воспаление и повреждать белок E-кадгерин, который помогает клеткам соединяться друг с другом.
Чтобы выяснить, как токсин достигает E-кадгерина, команда применила технологию редактирования генов CRISPR. Учёные поочерёдно отключали гены в клетках, выстилающих кишечник, и проверяли, как это влияет на действие BFT. Выяснилось, что при отключении гена клаудина-4 токсин переставал связываться с клетками и не мог атаковать E-кадгерин.
Лабораторные эксперименты подтвердили, что BFT и клаудин-4 образуют устойчивый комплекс. Затем исследователи создали растворимый белок-приманку с фрагментами клаудина-4, который должен перехватывать токсин. В опытах на мышах BFT связывался с приманкой, а не с рецепторами клеток, и животные были защищены от вызванных токсином повреждений.
Авторы считают, что блокирование первого этапа взаимодействия может стать основой для новых способов борьбы с последствиями действия BFT. Команда изучает, как усовершенствовать этот подход с помощью небольших молекул или биологических препаратов. При этом результаты опытов на мышах пока показывают защиту от повреждения тканей, но не доказывают, что метод предотвращает рак толстой кишки у людей.
Исследование частично поддержали Национальные институты здравоохранения США, а также ряд научных организаций и фондов. Учёные отмечают, что дальнейшая работа необходима, чтобы оценить безопасность и эффективность приманки для человека. Открытие уточняет механизм, связывающий бактериальный токсин с повреждением кишечника, и может помочь в разработке подходов к лечению заболеваний, связанных с BFT.