Соединения в клюквенном соке обладают способностью изменять E. бактерии coli, класс микроорганизмов, ответственных за множество заболеваний человека (от инфекций почек до гастроэнтерита и кариеса), которые делают их неспособными инициировать инфекцию. Результаты этого нового исследования ученых из Вустерского политехнического института (WPI) предполагают, что клюква может стать альтернативой антибиотикам, особенно для борьбы с E. бактерии coli, которые стали устойчивыми к традиционному лечению.
Новые результаты, представленные в воскресенье, сентябрь. 10, на ежегодном собрании Американского химического общества в Сан-Франциско, впервые начали рисовать подробную картину биохимических механизмов, которые могут лежать в основе ряда благотворных эффектов клюквенного сока для здоровья, о которых сообщалось в других исследованиях, проведенных за последние несколько лет. годы.
Многие из этих исследований были сосредоточены на способности клюквенного сока предотвращать инфекции мочевыводящих путей (ИМП), от которых ежегодно страдают восемь миллионов человек, в основном женщины, пожилые люди и младенцы.6 миллиардов расходов на здравоохранение. До сих пор ученые не понимали, как именно клюквенный сок предотвращает ИМП и другие бактериальные инфекции, хотя они подозревали, что соединения в соке каким-то образом предотвращают прилипание бактерий к слизистой оболочке мочевыводящих путей. Новые результаты показывают, как соединения мешают адгезии на молекулярном уровне.
Исследование, проведенное Терри Камесано, доцентом кафедры химической инженерии WPI, и аспирантами Ятао Лю и Паолой Пинзон-Аранго, частично финансируемое Национальным научным фондом, показывает, что группа танинов (так называемых проантоцианидинов) обнаруживается в основном в клюкве влияют на E. coli тремя разрушительными способами, каждый из которых предотвращает прилипание бактерий к клеткам организма, что является необходимым первым шагом во всех инфекциях:
— Они меняют форму бактерий с палочек на сферы.
— Они изменяют свои клеточные мембраны.
— Они мешают бактериям контактировать с клетками или цепляться за них, если они подойдут достаточно близко.
Для большинства из этих эффектов воздействие на бактерии тем сильнее, чем выше концентрация клюквенного сока или дубильных веществ, что позволяет предположить, что продукты из цельной клюквы и сок, который не был сильно разбавлен, могут иметь наибольшие последствия для здоровья.
Новые результаты основаны на ранее опубликованной работе, в которой Камесано и ее команда показали, что клюквенный сок вызывает появление крошечных усиков (известных как фимбрии) на поверхности типа E. бактерии coli, ответственные за сжатие наиболее серьезных типов ИМП. Поскольку фимбрии позволяют бактериям плотно связываться со слизистой оболочкой мочевыводящих путей, изменение формы значительно снижает способность бактерий оставаться на месте достаточно долго, чтобы вызвать инфекцию.
Совсем недавно Камесано и Лю показали, что химические изменения, вызванные клюквенным соком, также создают энергетический барьер, который в первую очередь не позволяет бактериям приближаться к слизистой оболочке мочевыводящих путей.
Новая работа Камесано и Пинзон-Аранго показывает, что клюквенный сок может преобразовать E. бактерии coli еще более радикальными способами. Исследователи вырастили E. coli в течение длительного времени в растворах, содержащих различные концентрации клюквенного сока или дубильных веществ. Со временем обычно палочковидные бактерии приобрели сферическую форму – трансформация, которая никогда ранее не наблюдалась у E. кишечная палочка.
Примечательно, что E. coli, которые попадают в класс грамотрицательных бактерий, начали вести себя как грамположительные бактерии – еще одно невиданное ранее явление. Поскольку грамотрицательные и грамположительные бактерии различаются в первую очередь структурой своих клеточных мембран, результаты показывают, что дубильные вещества в клюквенном соке могут изменять мембраны E. кишечная палочка.
Окончательный, более предварительный результат, который будет представлен на заседании ACS, предполагает, что E. бактерии coli, подвергшиеся воздействию клюквенного сока, по-видимому, теряют способность секретировать индол, молекулу, участвующую в форме бактериальной коммуникации, называемой зондированием кворума. E. coli используют определение кворума, чтобы определить, когда в определенном месте присутствует достаточно бактерий, чтобы инициировать успешное заражение.
"Мы начинаем понимать клюквенный сок и, в частности, дубильные вещества, содержащиеся в клюкве, как потенциально мощные антибактериальные средства," Камесано говорит. "Эти результаты удивительны и интригуют, особенно с учетом растущей обеспокоенности по поводу растущей устойчивости некоторых болезнетворных бактерий к антибиотикам."
Источник: Вустерский политехнический институт