Группа ученых из университета Сан-Диего исследовали полезные свойства некоторых вирусов и их воздействие на организм человека.
Как рассказал
руководитель исследовательской группы Джереми Барр, ученых интересовала в
первую очередь слизь - один из основных защитных барьеров организма. Своей
гелеобразной консистенцией она обязана особому веществу, которое называется муцин.
Молекулы муцина
представляют собой микроскопические ёршики, состоящие из белковой основы,
покрытой нитями из сахаров. Между молекулами муцина в слизи находится смесь из
питательных веществ и химикатов, которые держат микробы на некотором
расстоянии. Многие бактерии живут рядом с поверхностями, покрытыми такими
соединениями.
Кроме того, в
слизи "обитают" бактериофаги - вирусы, которые уничтожают бактерии. Ученые заметили,
что в слизи их содержится намного больше, чем в соседствующих тканях, в которые
не входит муцин.
"К примеру, в
слюне, покрывающей десны, содержится около пяти фагов на одну бактериальную
клетку, тогда как эта пропорция на поверхности самих десен была 40 к 1. Мы
задались вопросом: какую функцию выполняют эти вирусы? Защищают ли они
организм?" - рассказал Барр.
Чтобы найти ответ на этот вопрос ученые вырастили в лабораторных условиях ткань
человеческого легкого. Когда ткань заразили кишечной палочкой (Escherichia coli), ученые заметили, что примерно половина
клеток в каждой культуре погибло. Это привело ученых к выводу, что слизь не
принимала участия в спасении живой ткани. Однако микробиологам удалось повысить
сопротивляемость ткани к болезнетворным свойствам палочки, добавив в слизь
бактериофаги.
"Эксперимент
показал, что фаги убивают опасные бактерии. Однако мы пока не знаем, как они
поступают в случае с полезными бактериями, отличают ли они их от вредных.
Возможно, все зависит от типа бактериофага, который мы вводим", - говорит
Барр.
Дополнительные
эксперименты показали, что бактериофаги покрыты слоем молекул, которые
захватывают сахарные соединения в муцине. Таким образом, они прикрепляются к
слизистым оболочкам, где и получают полный доступ к бактериям
"Это целая
новая иммунная система, которая по-своему защищает организм от болезнетворных
бактерий. Фаги уживаются на любых поверхностях, покрытых слизью. Это один из
первых в биологии примеров симбиоза вирусов и организмов животных", -
подчеркнули ученые.
На следующем
этапе исследования ученые планируют определить, как симбиоз вирусов и организма
поможет бороться с разными видами бактерий в естественных условиях.
Ранее ученым удалось создать наногубку для впитывания бактерий или ядов змей и насекомых и проверили ее на мышах, успешно защитив их от смертельной инъекции токсинов стафилококка.