סלמונלהזיהום הגורם לשלשולים, חום וכאבי בטן, הוא הצורה הנפוצה ביותר של הרעלת מזון חיידקית בארה"ב, וחולה יותר ממיליון אנשים מדי שנה. למרות שרוב האנשים הבריאים מחלימים ללא טיפול רפואי, סלמונלה זיהום יכול להתפשט בכל הגוף אצל ילדים צעירים, קשישים ואנשים עם פגיעה חיסונית ולהפוך לזיהום מסכן חיים. תגלית חדשה שופכת אור על האופן שבו גוף האדם שולט סלמונלה זיהומים ומסלולים פתוחים לטיפולים אפשריים בסלמונלה וזיהומים אחרים הנישאים במזון.
מחקר בקולג' לרפואה של רוברט לרנר, MD באוניברסיטת ורמונט חשף פרטים על המאבק על חומרים מזינים חיוניים בין סלמונלה חיידקים והמארח במהלך זיהום. ראיות חדשות שהתגלו על ידי החוקר הראשי ליי קנודלר, Ph.D., פרופסור למיקרוביולוגיה וגנטיקה מולקולרית, ועמיתיו מוכיחות שתאי מעיים מיוחדים שולטים ביכולת של סלמונלה לצמוח על ידי הגבלת הגישה שלהם למתכות חיוניות, כמו ברזל ומנגן.
תאי אפיתל המצפים את המעי מהווים מחסום פיזי כדי להגן מפני חיידקי מעיים לחדור לזרם הדם. אבל כמה חיידקים מזיקים, כגון סלמונלהיכול לפרוץ את המחסום הזה ולחיות בתוך תאי המעי הללו. במחקר שנתמך בפרס R21 לשנתיים מהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (NIAID) שפורסם השבוע ב-The הליכים של האקדמיה הלאומית למדעיםכתב עת שנערך בביקורת עמיתים של האקדמיה הלאומית למדעים (NAS), קנודלר ועמיתיו מצאו שתאי אפיתל מעיים שואבים ברזל ומנגן מהתוך-תאי סלמונלה להגביל את שלהם צמיחה במעי. המשמעות היא שאם חיידקים פתוגניים פורצים את מחסום המעי, אז למארח יש אמצעי הגנה גיבוי.
באמצעות חיישני פלורסנט מיוחדים של זמינות יוני מתכת, קנודלר ועמיתיו עקבו אחר היכן מתרחשת הגבלת מתכות במעיים במהלך זיהום וכיצד התאים האנושיים משתמשים במערכת ייעודית (משלוח מתכת) כדי למנוע מתכות עקבות אלו. הממצאים מדגישים מימד חדש של אינטראקציות מארח-פתוגן ומציעים כי מניפולציה של נתיבי הובלה של מתכות יכולה לחזק את ההגנה הטבעית של הגוף. ידע חדש זה עשוי להוביל לטיפול חדשני יותר או אפשרויות אבחון עבור סלמונלה ושאר מחלות שלשולים ומזון.
כל צורות החיים, מחיידקים ועד יונקים, זקוקות למתכות קורט חיוניות. במהלך זיהום, ישנה משיכה ביולוגית עזה בין גוף האדם לחיידקים עבור חומרים מזינים אלה, והתוצאה יכולה לקבוע את חומרת המחלה. המחקר שלנו מראה שתאי אפיתל מעיים משתמשים בטרנספורטר מתכת כדי להרעיב סלמונלה של ברזל ומנגן, ולהגביל את צמיחת החיידקים. הטרנספורטרים הללו הם יעדי תרופות פוטנציאליים למחלות זיהומיות ומחלות אנושיות אחרות, והמחקר שלנו מניח את הבסיס להבנת היכן וכיצד הם פועלים בגוף".
ליי קנודלר, Ph.D., פרופסור למיקרוביולוגיה וגנטיקה מולקולרית, אוניברסיטת ורמונט
השלבים הבאים למחקר כוללים בחינת מובילי מתכות נוספים במעיים – מהם יש עשרות – כדי לקבוע אם הם גם תורמים לבקרת פתוגנים וכיצד הם מעצבים ביחד את נוף החסינות התזונתית. משתפי הפעולה במחקר כוללים חוקרים מאוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, המרכז הרפואי האוניברסיטאי של ונדרבילט וג'ון סלוג'אניס, Ph.D., במכללת לרנר לרפואה.
