Първата истинска теория за произхода на камъните в бъбреците uMEDp
Нанобактериите са виновни?
Много учени, изправени пред различни намеси по време на поставянето на експерименти, започват всичко отначало. "Не от първия, тогава от втория път, не от втория, тогава от третия опит ще успее", - спорят те, а след това никой не си спомня какъв вид намеса са били.
Но някои изследователи се фокусират точно върху намесата и тогава често се случват открития. ВеднъжОлави Каяндер, биохимик от университета в Куопио (Финландия), се опита да отгледа култура от клетки на бозайници, но те се държаха странно. Те растяха, но много бавно и при много от тях се образуваха някакви мехурчета в цитоплазмата. Какъв е проблема?
По правило такива клетки се отглеждат в кръвния серум на кравешки ембрион. Серумът се счита за стерилен, но вируси и микоплазми (бактерии без твърди клетъчни стени) все още могат да бъдат в него и да разрушат всичко. Вместо да смени серума и да започне отначало, Caijander решава да погледне през електронния микроскоп и да разбере какво пречи на клетките да растат. В серума нямаше вируси или микоплазми. Но в много от клетките са открити следи от малки микроорганизми. Caijander и неговите помощници ги нарекоха нанобактерии, тъй като диаметърът им варираше от 50 до 500 нанометра (милиардни от метъра). Постепенно тези трохи успяха да се изолират от околната среда, както и да опишат основните си характеристики и навици.
Най-важният и най-интересен от тези навици е предпочитаният избор на местообитание, пишат в американското списание "Proceedings of The National Academy of Sciences" Олави Кайандер и колегата муНева Чифтчиоглу. Нанобактерии, въпреки че се намират в кръвния серум на говежди ембриони, а понякога и в кръвтачовек, те все още предпочитат урината, утаяват калций и други минерали върху себе си, тоест служат като семе за образуване на камъни в бъбреците.
В продължение на няколко години никой в света не обърна внимание на откриването на нанобактерии: колко микроорганизми съществуват в света. Някои дори не вярваха, че тези трохи не са плод на въображението на финландските биохимици: в такъв обем, казват те, като 50 нанометра, механизмите на живота просто не работят. Вирусите обаче са още по-малки, но се размножават в клетките на гостоприемника, а това е съвсем друг въпрос. Въпреки това, когато стана дума за камъни в бъбреците, медицинските учени се замислиха. Как страдат хората от тези камъни, те са знаели още преди Хипократ от какво се образуват - също. Разработени са начини да се отървете от тях, но защо се образуват камъните все още не е точно известно.
Но Каяндър и колегите му бяха нетърпеливи и досието за майсторската нанобактерия, както вече споменахме, беше събрано. В него откриваме голямо разнообразие от наблюдения, като това: нанобактериите не са против да си направят номер с клетки, които не показват необходимата сръчност, когато се комбинират с тях в едно цяло. А шегите на нанобактериите са жестоки. Те включват програмата за самоубийство (апоптоза), която има всяка клетка. Caijander смята, че точно това се е случило, когато се е опитал да отгледа клетки от бозайник в серум, където са отишли нанобактериите.
Учените са успели да извлекат антитела, които се свързват с повърхностните протеини на нанобактериите, както и да изолират бактериална ДНК. Те дори създадоха ген, който координира един от компонентите на рибозомата, клетъчната машина за производство на протеини. Сравнявайки гена на нанобактериите със съответните гени на други микроорганизми, учените установиха, че нанобактериите са свързани с бактериите Brucella и Bartonella (тези разновидностидразнят животни и хора). В 5 процента са открити нанобактерии. финландци. Първоначално наличието на тези микроорганизми беше открито в кръвта, но след това се оказа, че не кръвта, а урината - тяхното първоначално местообитание. Когато нанобактериите бяха инжектирани в животни, те първо стигнаха до бъбреците и накрая се озоваха в урината. В кръвта те не можаха да се установят.
Няколко микробиолози вече повториха експериментите на Caijander и неговите колеги и потвърдиха съществуването на нанобактерии. Първият от тях е Джеймс Колтън от университета Макгил в Монреал. Той успява да изолира бавно растящи нанобактерии, които едновременно с растежа изграждат калцирана обвивка около себе си. "Това бяха същите същества, които нашите финландски колеги наблюдаваха", потвърждава той. "И техните протеини се оказаха като две капки вода за други бактерии. Обикновено полезните бактерии ги използват, за да изградят канали, през които хранителните вещества преминават през клетъчната стена."
Когато Kaijander и неговите сътрудници изучават поведението и структурата на нанобактерията, те естествено се интересуват от нейната роля в причиняването на болести. Няма видима полза от нанобактериите, но може да има вреда. В края на краищата повечето лекари сега са съгласни, че язви в стомаха и червата могат да бъдат причинени от бактерията Helicobacter pylori. Освен това, въпреки че все още няма категорични доказателства, учените все повече предполагат, че заболявания като атеросклероза, диабет, артрит и множествена склероза в някои случаи дължат произхода си на микробна или вирусна инфекция.
Не отне много време да се търси в какво да се обвини нанобактерията. Камъни в бъбреците! Условията за тяхното образуване са благоприятни: киселинност плюс подходяща концентрация на минерали биха били активно семе. И тя е! някак сиПо този начин бактерията извлича тези минерали от разтвора и ги превръща в карбонат апатит, основният компонент на много камъни в бъбреците. Първо се появява лека апатитна черупка, след това по-дебела черупка и накрая камъче. А вътре – нанобактерии. „Какво кара бактерията да изгради замък за себе си е неизвестно, казва Caijander. „Може би това е някаква защитна реакция? Или може би е просто резултат от химичното взаимодействие на повърхността на протеина с минерали, разтворени в заобикалящата течност. Някой ден това ще стане ясно. Досега едно нещо е ясно: нанобактерията играе точно същата роля при раждането на бъбречен камък като зърно от пясъкът играе в раждането на перлата."
Откритието, направено от Caijander и неговите сътрудници, падна, както се казва, на подготвена почва, така че може би съпротивата на скептиците няма да бъде твърде енергична. Не е толкова много, че бактериите вече са заподозрени в много грехове, но че според уролозите 10 процента. камъните в бъбреците възникват поради активността на една от обикновените бактерии, които произвеждат ензима уреаза. Уреазата, от друга страна, прави урината толкова кисела, че камъните в нея се раждат без никакви семена. Ако това е вярно, то делът на новото откритие не е 100, а 90 процента. камъни, което, разбира се, не омаловажава значението му.
За разлика от бактерията, която произвежда окислителен ензим, нанобактерията действа директно, без междинни връзки. На снимки, направени с електронен микроскоп, той просто се вижда в фрагментите от камъни в бъбреците. След цяла поредица от сложни експерименти изследователите се научиха как да отглеждат нанобактерии от разтвори на тези камъни. С други думи, няма камъни в бъбреците без нанобактерии. А това означава, че е време да помислим как да изгоним нанобактериите отбъбреци.
Каджандър знае как. Той е убеден, че почти всички антибиотици срещу нанобактериите са безсилни. Почти всичко с изключение на тетрациклин. В лабораторни експерименти само той успя да повлияе на апатитната обвивка на бактерия по такъв начин, че всичките й опити да се освободи се оказаха напразни.
Д-р Колтън казва, че няма да се изненада, ако се окаже, че нанобактерията е виновна не само за камъни в бъбреците. Неговата провокативна роля може в крайна сметка да се разкрие при заболявания като атеросклероза, артрит, някои видове рак и необяснима калцификация в различни части на тялото. Тези, които се нуждаят от чести кръвопреливания, също ще трябва да се страхуват от нанобактериите. Kaijander и Çiftçioglu са прегледали пациенти на диализа в Турция: 80 процента. от тях в кръвта са открити нанобактерии. „И така,“ заключава Колтън, „е време нашите микробиолози и лекари да се заемат сериозно с нанобактериите, примирени с факта, че те не са толкова податливи на генетична манипулация, колкото техните любими Escherichia coli или Bacillus subtilis.
Изготвил Юрий КОСОБОКОВ,2000
Адаптирано от"Proceedings of The National Academy of Sciences".