Микробиологи обнаружили, что бактерия, которая вызывает акне на коже млекопитающих, защищает питающихся ей нематод от золотистого стафилококка. Это связано с тем, что некоторые штаммы усиливают у червей экспрессию генов, ответственных за борьбу с грамположительными бактериями, пишут ученые в .
Группа микробиологов во главе с Аяно Цуру (Ayano Tsuru) из Осакского университета изучила влияние штаммов на жизнь нематод. В данном исследовании нематод кормили бактериями , относящимися к девяти различным штаммам. Ученые обнаружили, что включение в рацион нематод разных штаммов бактерий по-разному влияет на червей. Одни штаммы (названные «патогенными») вызывают сокращение продолжительности жизни , другие («непатогенные») штаммы на продолжительность жизни не влияют. Авторы отмечают, что патогенные штаммы относились к группам RT4 и RT8, присутствие которых на коже человека связано с развитием акне.
Для дальнейшего исследования взяли два штамма : один – патогенный (SK137), и один — непатогенный (HL110PA4). Нематоды контрольной группы питались штаммом OP50 . Анализ транскриптомов показал, что у нематод, питавшихся штаммом SK137, повышена по сравнению с контролем экспрессия 493 генов. Многие из этих генов отвечают за развитие кутикулы (p = 8,02 × 10-13). В группе червей, питавшихся непатогеным штаммом HL110PA4, была повышена экспрессия 248 генов, значительная часть которых участвует в защите от грамположительных бактерий (p = 3,47 × 10−11). Кроме того, такие нематоды лучше выживают при инфекции золотистым стафилококком — грамположительной бактерией, вызывающей широкий спектр заболеваний, от угрей до менингита. Авторы подчеркивают, что изменение экспрессии генов и устойчивость к золотистому стафилококку не были вызваны секрецией антимикробных пептидов: в среде, очищенной от клеток, не было обнаружено веществ, которые бы ухудшали рост золотистого стафилококка.
Поскольку главную роль в регуляции работы врожденного иммунитета играют сигнальные пути IIS и p38 MAPK, микробиологи решили проверить, участвуют ли эти пути в приобретении устойчивости к золотистому стафилококку. Для этого они создали линии , у которых были нокаутированы гены, продукты которых задействованы в сигнальных путях IIS и p38 MAPK. При инфекции золотистым стафилококком выживаемость нематод, питавшихся , была выше в случае дикого типа, а также при нокауте генов и (участников сигнального пути IIS). При нокауте генов , и выживаемость нематод, питавшихся , не отличалась от контрольной группы. Гены , и относятся к сигнальному каскаду p38 MAPK, и, судя по всему, именно этот каскад отвечает за устойчивость к золотистому стафилококку.
Тот факт, что оказывает влияние на иммунную систему нематоды, заставляет пересмотреть взгляд на роль кожной микробиоты в поддержании здоровья хозяина. До настоящего момента большая часть исследований фокусировалась на микрофлоре кишечника, однако данная работа может положить начало изучению пробиотиков наружного применения, которые, в отличии от привычных нам капсул с бактериями, можно будет не глотать.
Роли бактерий-симбионтов в поддержании здоровья посвящено много исследований. Например, та же самая обнаруженав мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, а по видовому составу кишечной микробиоты можно предсказать эффективность растительной диеты.