Кишечно-колонизация Cronobacter spp. способна повреждать центральную нервную систему без перехода через барьеры организма-хозяина

> АННОТАЦИЯ

<i>Cronobacter sakazakii</i> — оппортунистический возбудитель пищевых инфекций, известный своими тяжелыми инфекциями новорожденных, однако субклинические эффекты воздействия на здоровье человека изучены недостаточно. В работе показано, что колонизация кишечника <i>Cronobacter</i>-бактериями потенциально связана с изменениями неврологического поведения человека без проникновения бактерий через барьеры хозяина. Анализ фекальной микробиоты детей из когортного исследования GUSTO выявил значимую положительную корреляцию между количеством <i>Cronobacter</i> и эмоциональной реактивностью, а также показателями поведенческих расстройств, указывая на связь кишечной колонизации <i>Cronobacter</i> с нарушениями эмоционального состояния. Используя модель личинок рыбок данио-рерио, продемонстрировано, что энтеральная колонизация штаммом <i>C. sakazakii</i> АТСС 25944 вызывает специфические изменения позы тела и нарушение локомоции, свидетельствующие о дисфункции центральной нервной системы. Многофакторный анализ профилей экспрессии генов показал повышение активности генов, связанных с циркадным ритмом (например, <i>per2, nr1d1, nr1d2</i>) и маркерами психоневрологических заболеваний (<i>hint1</i>), а также метаболические нарушения липидных классов, ассоциированных со стрессом, связанным с дегенеративными заболеваниями мозга. Проведенный мутагенез случайных мутаций в сочетании с секвенированием всего генома позволил выявить варианты-модификаторы в генах, участвующих в синтезе липополисахаридов (ЛПС) и адгезии фимбрий, снижающие проявления нейротоксичности. Изолированный ЛПС дикого типа штаммов <i>C. sakazakii</i>, но не мутантов, воспроизводит фенотип повреждения ЦНС, подчеркивая критически важную роль ЛПС в вирулентности бактерии. Совокупность полученных результатов впервые демонстрирует возможность влияния кишечной колонизации <i>Cronobacter</i> на развитие эмоционального поведения человека посредством сигналинга ЛПС, поступающего из желудочно-кишечного тракта, подчеркивая недооцененную роль оси кишечник-мозг и влияние на психоневрологическое здоровье.