: 24.10.2024
Хеликобактер пилори живет в желудке человека не меньше сотни тысяч лет
Более половины людей во всем мире инфицированы бактерией Helicobacter pylori, которая провоцирует серьезные болезни желудочно-кишечного тракта, такие как язвы и рак желудка. Как выяснилось, эта бактерия обосновалась в желудке человека современного физического типа еще до его «выхода» из Африки, при этом распространение разных штаммов этой бактерии у древних людей было связано с их рационом
Долгое время считалось, что благодаря своей агрессивной кислой среде желудок человека свободен от микроорганизмов. Но это заблуждение со временем было развеяно. Спиралевидную бактерию Helicobacter pylori впервые случайно обнаружили в слизистой оболочке желудка еще в 1875 г. Но лишь через столетие была окончательно установлена роль этой бактерии в развитии гастритов и язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Большую роль в сборе доказательной базы сыграл австралийский врач Б. Маршалл, который поставил эксперимент на себе, выпив содержимое чашки Петри с культурой хеликобактера.
Бактерия Helicobacter pylori способна инфицировать слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки человека. Жгутики позволяют бактерии быстро передвигаться в слое густой защитной слизи, а компоненты оболочки способствуют ее «прилипанию» к мембранам клеток слизистой, провоцируя воспаление. Выживать в кислом содержимом желудка бактерии помогает фермент уреаза, расщепляющий мочевину с образованием аммиака, который нейтрализует соляную кислоту. Одновременно аммиак вызывает химическое раздражение и воспаление слизистой оболочки, что ведет к гибели клеток. Аналогичное действие оказывают и выделяемые бактерией различные экзотоксины и экзоферменты. Воспалению слизистой способствуют также особые эффекторные белки, которые бактерия впрыскивает в клетку с помощью специальной жгутикоподобной структуры. Эти белки вызывают угнетение апоптоза (клеточного самоуничтожения) и избыточный рост некоторых типов клеток, что повышает риск развития рака желудка (Шрайнер, 2023)
Эта бактерия отличается чрезвычайной изменчивостью – известны ее разные вариации, штаммы или подвиды. Один из них, Hardy («выносливый»), обнаруживался у людей в местах с суровыми условиями жизни. А хеликобактер Ubiquitous («повсеместный») действительно встречается в мире повсюду.
Чтобы понять происхождение и эволюцию H. pylori, международная группа ученых проанализировали почти 7 тыс. геномов этого вида, а также два генома близкородственного вида H. аcinonychis, найденного у крупных кошек в зоопарках.
Как выяснилось, геномы хеликобактеров штаммов Hardy и Ubiquitous имеют более сотни стабильных различий, со вполне конкретными функциональными последствиями. Эти различия, к примеру, связаны с адаптацией бактерий к условиям, существующим в желудках животных с разным типом питания.
Вообще у хеликобактеров есть две основные стратегии, позволяющие избежать переваривания. Первая – проникнуть в слизистую оболочку желудка, где среда менее кислая; вторая – вырабатывать ферменты уреазы, снижающие кислотность в непосредственной близости от бактериальной клетки.
Оказалось, что у Ubiquitous «молекулами-помощниками» (кофакторами) уреаз служат атомы никеля, а у Hardy – железа. Считается, что уреаза, содержащая железо, способствует выживанию в более кислой среде желудка плотоядных. А поскольку сами эти животные получают достаточно железа из пищи, то и у бактерии проблем с ним нет. В рационе растительноядных, напротив, много никеля, который используют и бактерии Ubiquitous.
Подобная закономерность прослеживается и у других видов рода Helicobacter. Так, у бактерий, обитающих в желудках плотоядных дельфинов, кошек и хорьков, синтезируется железосодержащая уреаза, а у всеядных свиней и макак – никельсодержащая.
На основе полученных данных исследователи делают вывод, что оба штамма хеликобактера – Hardy и Ubiquitous – обитали в желудках людей предположительно около 100–300 тыс. лет назад. А когда человек современного типа «вышел» из Африки, оба этих штамма распространились по миру вместе с ранними миграциями людей. Возможно, при заселении новых территорий люди поначалу добывали пищу в основном охотой (и были «плотоядными»), но если этот ресурс истощался, в их рационе начинали преобладать растительные продукты.
Большинство современных людей питаются разнообразной пищей. При этом значительная часть рациона человека и сегодня состоит из растительных продуктов, не говоря уже о «чистых» вегетарианцах. Однако в некоторых регионах такие продукты издавна были недоступны большую часть года, и люди там питались в основном рыбой или мясом. В результате Hardy повсеместно был вытеснен Ubiquitous, но остался там, где сельское хозяйство до сих пор слабо развито.
Интересно, что один из древних, еще африканских штаммов Hardy, по-видимому, адаптировался к желудкам крупных кошачьих, образовав новый вид H. acinonychis, который обнаруживается у гепардов, львов и тигров, содержащихся в зоопарках.
Что касается патогенности разных штаммов, то Hardy отличается от Ubiquitous и долей генов, связанных с его взаимодействием с клетками желудка и иммунной системы хозяина. Есть и данные о возможной связи наличия Hardy и риска желудочных заболеваний у людей. К тому же родственный этому штамму «кошачий» хеликобактер вызывает тяжелый гастрит и служит частой причиной гибели гепардов в неволе. Вполне возможно, что хеликобактер штамма Hardy действительно имеет более высокую патогенность, но это еще предстоит доказать.
Фото: https://www.wikidoc.org и https://www.flickr.com
: 24.10.2024 
