“ สารพิษนี้มีอะไรมากกว่าที่ตาเห็น” เจมส์เอ็มเฟลกเคนสไตน์ของผู้อำนวยการสร้างกล่าว E. coli. "โดยพื้นฐานแล้วเป็นการเปลี่ยนพื้นผิวของลำไส้เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อตัวเองซึ่งอาจส่งผลเสียต่อร่างกายในที่สุด" (เครดิต: Sindy Süßengut / Unsplash)

การค้นพบใหม่เมื่อ E. coli เสนอเบาะแสว่าเหตุใดอาการท้องร่วงที่เกิดซ้ำ แต่เป็นช่วงสั้น ๆ จึงอาจนำไปสู่ปัญหาทางโภชนาการในระยะยาวได้

สำหรับคนในประเทศที่ร่ำรวยอาการท้องร่วงมักไม่ได้เป็นอะไรมากไปกว่าความไม่สะดวกสบายในช่วงสองสามวัน แต่สำหรับคนยากจน เด็ก ในประเทศกำลังพัฒนาอาการท้องเสียซ้ำ ๆ อาจนำไปสู่ผลกระทบต่อสุขภาพที่ร้ายแรงเช่นการขาดสารอาหาร การเจริญเติบโตแคระแกรนและการขาดดุลทางปัญญา

นักวิจัยจาก Washington University School of Medicine ในเซนต์หลุยส์ได้ค้นพบว่าสารพิษที่เกิดจากแบคทีเรียที่ทำให้เกิดอาการท้องร่วง เชื้อ Escherichia coli (E. coli) มีผลกระทบอื่น ๆ ต่อระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ พวกเขาพบสารพิษเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนในเซลล์ที่อยู่ด้านในของลำไส้กระตุ้นให้พวกมันผลิตโปรตีนที่แบคทีเรียใช้เพื่อยึดติดกับผนังลำไส้

ผลการวิจัยปรากฏใน กิจการของ National Academy of Sciences.

“ สารพิษนี้มีอะไรมากกว่าที่ตาเห็น” นักเขียนอาวุโส James M. Fleckenstein ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และจุลชีววิทยาระดับโมเลกุลกล่าว “ โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นการเปลี่ยนพื้นผิวของลำไส้เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อตัวเองในที่สุดอาจเป็นผลเสียต่อโฮสต์ หลายทศวรรษที่ผ่านมาผู้คนค้นหาว่าสารพิษทำให้เกิดอาการท้องร่วงได้อย่างไร แต่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ไม่มีใครมีเครื่องมือในการเจาะลึกว่าสารพิษนี้อาจทำอะไรได้อีก เรากำลังพยายามรวบรวมชิ้นส่วนของปริศนาเพื่อค้นหาว่าการสร้างสารพิษได้อย่างไร E. coli อาจทำให้ขาดสารอาหารและผลกระทบอื่น ๆ ของอาการท้องร่วง”

Fleckenstein และผู้เขียนคนแรก Alaullah Sheikh นักวิจัยหลังปริญญาเอกศึกษา enterotoxigenic E. coli (ETEC) ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่สร้างสารพิษของ E. coli นั่นเป็นสาเหตุทั่วไปของอาการท้องร่วงรุนแรงและเป็นน้ำ สารพิษที่เรียกว่า Heat-labile ของแบคทีเรียทำให้ช่องไอออนบนเซลล์ลำไส้เปิดออกทำให้เกิดการหลั่งน้ำและอิเล็กโทรไลต์ที่หลั่งออกมาในระบบทางเดินอาหารหรืออีกนัยหนึ่งก็คืออาการท้องร่วง

นับตั้งแต่การบำบัดด้วยการให้น้ำในช่องปากถูกคิดค้นขึ้นในปี 1970 การเสียชีวิตจากอาการท้องร่วงได้ลดลงมากกว่า 80% ทั่วโลก ในขณะที่มีค่ายิ่งในการช่วยให้ผู้คนรอดชีวิตจากอาการท้องร่วง แต่การบำบัดไม่ได้ช่วยลดจำนวนผู้ป่วยลง ทั่วโลกเด็กเล็กยังคงมีอาการท้องร่วงโดยเฉลี่ยปีละ XNUMX ครั้งโดยเด็กที่อายุน้อยที่สุดและยากจนที่สุดต้องแบกรับภาระหนักและผลกระทบด้านสุขภาพในระยะยาว

Fleckenstein และ Sheikh คาดการณ์ว่าสารพิษจากความร้อนของ ETEC อาจทำมากกว่าแค่ทำให้เกิดอาการท้องร่วงเฉียบพลันและการขาดน้ำ ถ้าเป็นเช่นนั้นอาจอธิบายถึงความเชื่อมโยงระหว่าง ETEC กับภาวะทุพโภชนาการภาวะแคระแกรนและปัญหาอื่น ๆ

เพื่อค้นหาวิธีอื่น ๆ ที่สารพิษมีผลต่อลำไส้นักวิจัยได้ขยายเซลล์ลำไส้ของมนุษย์ในจานและรักษาเซลล์ด้วยสารพิษ พวกเขาพบว่าสารพิษกระตุ้นชุดของยีนที่เรียกว่า CEACAMs โดยเฉพาะอย่างยิ่ง CEACAM6 - รหัสสำหรับโปรตีนที่ปกติอยู่ในเซลล์ของลำไส้เล็กในระดับต่ำ การทดลองเพิ่มเติมพบว่าสารพิษทำให้เซลล์ผลิตโปรตีน CEACAM6 มากขึ้นซึ่งแบคทีเรียจะใช้เพื่อยึดติดกับเซลล์ในลำไส้และส่งสารพิษได้มากขึ้น นอกจากนี้การใช้ตัวอย่างชิ้นเนื้อในลำไส้จากคนในบังกลาเทศที่ติดเชื้อ ETEC นักวิจัยพบว่าการแสดงออกของ CEACAM6 เพิ่มขึ้นในลำไส้เล็กระหว่างการติดเชื้อตามธรรมชาติ

“ CEACAM6 แสดงออกมาในสิ่งที่เรียกว่าเส้นขอบแปรงของลำไส้เล็กซึ่งเป็นที่ที่วิตามินและสารอาหารทั้งหมดของคุณถูกดูดซึม” Sheikh กล่าว “ นี่เป็นหนึ่งในหลักฐานชิ้นแรกที่แสดงว่า ETEC สามารถเปลี่ยนพื้นผิวของลำไส้ได้ เรายังไม่รู้ว่าจะกินเวลานานแค่ไหนและหมายความว่าอย่างไรสำหรับผู้ที่ติดเชื้อ แต่ก็เป็นเหตุผลที่ความเสียหายต่อส่วนนี้ของร่างกายอาจส่งผลต่อความสามารถในการดูดซึมสารอาหาร”

Fleckenstein, Sheikh และเพื่อนร่วมงานกำลังศึกษาความเชื่อมโยงระหว่าง ETEC กับภาวะทุพโภชนาการภาวะแคระแกรนและผลกระทบด้านสุขภาพอื่น ๆ

“ เรากำลังพยายามในห้องปฏิบัติการเพื่อทำความเข้าใจบทบาทของ ETEC และสารพิษของมันเนื่องจากเกี่ยวข้องกับผลกระทบที่ไม่รุนแรงของการติดเชื้อ ETEC โดยเฉพาะในเด็กเล็กในประเทศกำลังพัฒนา” Fleckenstein กล่าว “ มีงานมากมายที่ต้องทำเพื่อสำรวจว่าสารพิษอาจเกี่ยวข้องกับผลที่ตามมาของอาการท้องร่วงในระยะยาวได้อย่างไร”

เงินทุนสำหรับงานนี้มาจากกระทรวงกิจการทหารผ่านศึกของสหรัฐฯ สถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติ; สถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH); และศูนย์วิจัยโรคทางเดินอาหารที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยวอชิงตันผ่านสถาบันโรคเบาหวานและทางเดินอาหารและโรคไตแห่งชาติ

การศึกษาเดิม

books_health