Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Ирвине обнаружили механизм, с помощью которого бактериальные токсины, вызывающие пищевой ботулизм, всасываются через слизистую оболочку кишечника и попадают в кровоток. Их исследование, опубликованное в журнале Science от 20 июня, указывает на новые подходы к блокированию этого ядовитого вещества.
Ботулизм – редкое и часто смертельное паралитическое заболевание из-за нейротоксина, вырабатываемого бактериями Clostridium botulinum, которые могут появляться в гнилых, сырых продуктах и в почве. Внесен в список агентов уровня 1 Центрами по контролю за заболеваниями & Профилактика, ботулотоксин также является потенциальным биологическим оружием.
Используя кристаллическую структуру сложного белкового соединения нейротоксина ботулина, Ронгшенг Цзинь, доцент физиологии & биофизика Калифорнийского университета в Ирвине и его сотрудники обнаружили, что эти соединения, называемые клостридиальным гемагглютинином (HA), связываются с белками эпителиальных клеток в кишечнике пациентов, что инициирует процесс, который разрушает плотные межклеточные уплотнения, так что сложные молекулы токсина могут проскальзывать через эпителиальный барьер.
"Обычно молекулы нейротоксина ботулина слишком велики, чтобы прорваться через это плотное соединение эпителиальных клеток," Джин сказал. "Определив этот новый процесс, с помощью которого токсиновому соединению удается открыть дверь изнутри, мы можем лучше понять, как искать новые методы предотвращения попадания этих смертельных токсинов в кровоток."
В дальнейших тестах он и его коллеги разработали мутированную версию соединения ботулизма на основе новой кристаллической структуры, в которой HA не будет связываться с белком эпителиальных клеток E-кадгерином.
Примечательно, что даже несмотря на то, что это токсиновое соединение, полученное в лаборатории, содержит полностью активную живую молекулу токсина, при тестировании на мышах оно не было орально токсичным, поскольку мутированный НА не может разрушать межклеточные уплотнения и, следовательно, токсинное соединение не может всасываться через эпителиальный слой. слой.
Джин сказал, что этот подход может привести к идентификации небольших молекул, способных препятствовать связыванию HA с белками эпителиальных клеток, тем самым предотвращая инвазию токсина.