Марганец спасет от смертельных болезней

Результаты нового исследования, опубликованные в журнале Science биологами Карнеги-Меллона Адамом Линстедт (Adam Linstedt) и Сомшувра Мукхопадхиай (Somshuvra Mukhopadhyay), показали, что марганец обеспечивает полную защиту от отравляющего действия шига-токсина на примере животных.

Производимый определенными видами бактерий, включая такие как Shigella и некоторые типы E. coli, шига-токсин может вызывать симптомы кишечных заболеваний средней степени, а также отказ почечной функции. Поэтому новые сведения могли бы проложить путь для будущих исследований, направленных на создание недорогого метода лечения инфекций вызванных бактериями, которые производят смертельный шига-токсин. Сегодня в мире пока не существует никаких способов лечения инфекций, поражающих более 150 миллионов людей каждый год, которые уносят жизни более одного миллиона жителей во всех странах.

Такие виды инфекций широко распространены в развитых странах, где они становятся причиной эпидемических заболеваний, передающихся водой. Особенно инфекции могут быть смертельно опасными для детей, вызывая у них дизентерию и сильный геморрагический понос, которые невозможно остановить в областях, где отсутствует доступ к очищенной воде. В развитых странах причиной отравления шига-токсином чаще всего бывают продукты питания. Так, прошлым летом серия тяжелых отравлений вызванных бактерией E. coli была отмечена в Германии и Западной Европе, где более 3700 человек были заражены и 45 из них погибли.

Попадая в организм, шига-токсин выделяется заражающими бактериями. Токсин затем прилипает к поверхности рецептора в плазменной мембране клетки и провоцирует эндоцитоз (процесс захвата внешнего материала клеткой, выполняемый путём образования мембранных везикул). Как правило, когда вредная субстанция проникает в клетку таким способом, она "упаковывается" в эндосому (разновидность визикул) и отправляется непосредственно в лизосому клетки, где деградируется и "распаковывается".

"Но чтобы нейтрализовать ядовитую субстанцию ей нужно непременно помешать попасть в лизосому" – сказал Линстедт, профессор биологических наук в Карнеги Mellon.

Путем введения марганца в организм, отравленный шига-токсином, Линстедт и его коллегам удалось предотвратить процесс разложения субстанции. Исследователи предполагают, что этот метод мог бы обеспечить эффективную нейтрализацию шига-токсина у людей.

Ученые Карнеги-Меллон также собираются продолжить свои исследования, направленные на нейтрализацию токсичной инфекции, на мышах, используя комбинацию антибиотика с марганцем. Тем не менее, исследователи обратили внимание на то, что эффективность нейтрализации шига-токсина зависит еще и от дозировки марганца, поскольку сам марганец очень токсичен. Высокие дозы марганца могут иметь сильное нейротоксичное воздействие на организм. Однако, дозы элемента использованные в текущем анализе были предельно снижены и не оказали никаких побочных эффектов на организмы мышей.