Diese Studie ist auch von grundlegender Bedeutung für Experten für Infektionskrankheiten und Biologen, die Bakterien untersuchen. Schädliche Krankheitserreger wie Salmonellen wandern durch ein komplexes Darmsystem, wo sie von guten Bakterien und Immunzellen weit übertroffen werden. Allerdings sind Salmonellen jedes Jahr allein in den Vereinigten Staaten für etwa 1,35 Millionen Erkrankungen und 420 Todesfälle verantwortlich. Um den Wirt zu infizieren, muss dieser Erreger die Darmwand passieren.
Diese Krankheitserreger müssen daher im Darm verwundbare Eintrittspunkte finden, die es ihnen ermöglichen, in den Körper einzudringen und ihn zu infizieren. „Bei der Einnahme gelangen Salmonellen in den Darm. Dort sind ihnen mehr als 100 Billionen Kommensalbakterien zahlenmäßig weit überlegen, erinnert sich der Hauptautor Yao-Hui Sun, ein Forscher der Abteilungen für Innere Medizin, Augenheilkunde und Sehwissenschaften sowie Dermatologie.
Ein neuer bioelektrischer Mechanismus, der es Bakterien ermöglicht, den Eintrittspunkt zu finden
Um zu verstehen, wie Salmonellen ihren Weg in den Darm finden, beobachteten die Forscher die Bewegung von S. Typhimurium-Bakterien (einem Salmonellenstamm) und verglichen sie mit der eines harmlosen Escherichia coli-Bakterienstamms (E. coli).
Darauf weisen die Autoren hin Der Darm ist ein sehr komplexes Organ. Seine Epithelstruktur umfasst Zotten und lymphoides follikelassoziiertes Epithel (LFA). Das Zottenepithel besteht aus absorbierenden Zellen (Enterozyten) mit Vorsprüngen, die die Nährstoffaufnahme unterstützen. Das EAF enthält M-Zellen, die kleine Lymphgewebeklumpen, sogenannte Peyer-Plaques, bedecken. Diese M-Zellen sind für die Probenahme von Antigenen verantwortlich. Sie fungieren als erste Verteidigungslinie des Immunsystems gegen mikrobielle Antigene und Lebensmittelantigene.
Die StudieEine Studie, die am Mausmodell einer Salmonelleninfektion durchgeführt wurde, zeigt, dass diese Bakterien elektrische Signale im EAF erkennen. Sie reisen zur Quelle dieser Signale, einem Bereich des Darms, wo sie Öffnungen finden, durch die sie eindringen können. Dieser Prozess der Zellbewegung als Reaktion auf elektrische Felder wird als bezeichnet
Galvanotaxieoder Elektrotaxis.
- E. coli und Salmonellen reagieren unterschiedlich auf bioelektrische Felder. Sie reagieren unterschiedlich auf dasselbe elektrische Signal. Während sich E. coli neben den Zotten ansammelt, häufen sich Salmonellen am EAF;
- Das bioelektrische Feld im Darmepithel ist so konfiguriert, dass Salmonellen es nutzen, um sich in Richtung des EAF zu orientieren, was bei E. coli nicht der Fall ist.
Frühere Untersuchungen hatten einen Prozess beschrieben Chimiotaxie : Bei der Chemotaxis spüren Bakterien chemische Gradienten und bewegen sich auf bestimmte Verbindungen zu oder von ihnen weg. Aber die neue Studie legt das nahe Die Galvanotaxis von Salmonellen zu EAF erfolgt nicht über Chemotaxiswege.
Die Studie beschreibt somit erstmals einen alternativen oder ergänzenden Mechanismus bei der Modulation der Ausrichtung von Salmonellen auf das Darmepithel.
Neues Licht auf IBD: Dieser Mechanismus hat mögliche Auswirkungen auf andere bakterielle Infektionen sowie deren Vorbeugung und Behandlung: „Es wäre interessant zu wissen, ob IBD-Patienten auch diese abnormalen bioelektrischen Aktivitäten im Darmepithel aufweisen.“
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