Таурин помогает микробиоте кишечника бороться с патогенными микробами

Столкнувшись с инфекцией, организм вырабатывает таурин – питательное вещество для микробиоты, которое помогает избавляться от патогенных микробов. В результате таурин увеличивает долгосрочную устойчивость к последующим инфекциям.

Все, что не убивает, делает нас сильнее. К иммунной системе это высказывание можно применить буквально. Ее адаптивные реакции на патогенные микроорганизмы обеспечивают надежную защиту от последующих инфекций. А что, если это правило относится и к микробиоте кишечника? Помогают ли начальные инфекции сформировать оптимальную антимикробную функцию, увеличивая устойчивость к колонизации организма хозяина? Ученые решили проверить это предположение.

Память метаорганизма

В рассматриваемых экспериментах изучали бактерию Klebsiella pneumoniae (Kpn). У мышей, которым инфекцию внесли перорально, бактерию временно обнаруживали в просвете толстой кишки, затем она исчезала из кала. Единственное исключение наблюдалось, когда мыши заранее получали антибиотик широкого спектра действия (стрептомицин) — в этом случае микробная нагрузка Kpn у них в кале оставалась высокой. Таким образом, колонизация организма хозяина этим патогеном, по-видимому, регулируется микробиотой. После подтверждения этой гипотезы ряд экспериментов позволил ученым выяснить механизмы, посредством которых транзиторная инфекция приводит к тому, что называют долговременной памятью метаорганизма. Этот феномен основывается на взаимозависимых и совместных функциях организма хозяина и его микробиоты.

Влияние желчных кислот

После инфицирования печень хозяина увеличивает выработку желчных кислот. В результате в микробиоте кишечника размножаются группы микробов, которые способны использовать эти кислоты (особенно таурин) посредством анаэробного дыхания. Они превращают таурин в сульфид, ингибитор аэробного клеточного дыхания. От аэробного дыхания зависит выживание многих патогенных микроорганизмов. Без этого они погибают, и колонизация организма хозяина уменьшается. С другой стороны, секвестрирование сульфидов способствует инвазии патогенов. Интересно, что прием экзогенного таурина оказывает такие же эффекты, что и инфекция: размножение бактерий, способных его метаболизировать, усиление устойчивости к колонизации и т. д.

Устойчивость к колонизации: вопросы и ожидания

По-прежнему остается много неразрешенных вопросов. Например, какие сигналы стимулируют увеличение синтеза желчных кислот при попадании в организм инфекции? Действует ли иммунная система хозяина совместно с микробиотой, чтобы сформировать устойчивость к колонизации после попадания инфекции? В любом случае, учитывая вызывающий беспокойство рост устойчивости к антибиотикам, использование для борьбы с инфекцией бактериальных метаболитов, а не самих бактерий, может стать обнадеживающей альтернативой. Более того, у этой стратегии есть еще одно явное преимущество: методы лечения, основанные на бактериях (например, трансплантация кала), связаны с проблемой межиндивидуальной гетерогенности, тогда как более универсальные микробные метаболиты должны реагировать на гораздо больший спектр мишеней.