Специалисты Еврейского университета в Иерусалиме выяснили, какие стратегии патогенные бактерии используют, чтобы обмануть иммунитет. Оказалось, что микроорганизмы могут делиться на вирулентный и невирулентный подтипы.

Исследователи обнаружили у бактерий способность генерировать негенетическую изменчивость, при которой появляется субпопуляция, хуже приспособленная к конкретным условиям или заданию. Она дает микроорганизмам дополнительные преимущества при проникновении в организм. Явление под названием фенотипическая изменчивость включает появление группы бактерий с измененными чертами, вроде размера или поведения.

Исследователи под руководством доктора Айрин Ронин хотели выяснить, влияет ли этот феномен на вирулентность энтеропатогенного штамма кишечной палочки (EPEC). Специалистов интересовало, приведет ли попадание бактерий в сложные условия организма к разделению на подтипы. Чтобы выяснить это, ученые использовали генетический анализ и математическое моделирование.

Результаты опытов представлены в eLife. Оказалось, что EPEC спонтанно делится на 2 субпопуляции. Одна из них отличается повышенной вирулентностью при попадании в условия, имитирующие среду организма. Эта черта сохранялась у многих поколений. Ученые также обнаружили регулирующие гены, управляющие переключением между опасным и безвредным состояниями EPEC.

«Выводы проливают свет на поведение бактерий, открывая существование предварительно адаптировавшихся групп, которые остаются способными к заражению неделями, — сказала профессор Натали Балабан, в чьей лаборатории работает Ронин. – Также выяснилось, что экспрессию основных факторов вирулентности патогена запускает долгосрочная память. Даже если условия этому не способствуют».

Авторы надеются, что смогут в будущем использовать этот переключатель для уменьшения вирулентности бактерий.