19.04.2020

Ученые выяснили, как наши клетки защищаются от различных инфекций

Новое исследование пролило свет на то, как клетки, инфицированные синегнойной палочкой (лат. Pseudomonas aeruginosa), обнаруживают возбудителя и решают, дать ему отпор или нет. Исследование также представило информацию, важную для разработки альтернатив антибиотикам.

Синегнойная палочка – условно патогенная грамотрицательная бактерия, обитающая в почве и воде. Это оппортунистическая инфекция, вызывающая заболевания, прежде всего, у людей с ослабленной иммунной системой. К группе риска относятся больные с диагнозом муковисцидоз и те, кто находится в медицинских учреждениях. Синегнойная палочка может вызывать пневмонию, инфекции мочевыводящих путей, а также хирургические инфекции ран.

Лечение нозокомиальных (внутрибольничных) инфекций, вызванных Pseudomonas aeruginosa, сильно осложнено их высокой устойчивостью к ряду антибиотиков. Учитывая повсеместную распространенность бактерии, как же наши клетки защищаются от инфекции P. aeruginosa? И что могут сделать ученые для борьбы с мультирезистентными штаммами?

Чувство кворума

Бактерии используют сложный механизм, основанный на секреции молекулярных сигналов и носящий называние «чувство кворума», для общения друг с другом и координации своего коллективного поведения. Система предоставляет им информацию о плотности бактериальной колонии и о том, какие другие виды бактерий присутствуют в их окружении.

Чувство кворума опирается на сигнальные молекулы, называемые аутоиндукторами. Бактерии выпускают их в свою среду для отправки сообщений друг другу.

Многие бактериальные процессы зависят от чувства кворума. К ним относятся образование биопленок и выделение факторов вирулентности, которые могут нанести значительный ущерб здоровью человека.

Педро Моура-Алвес и Стефан Кауфманн из Института биологии инфекции Макса Планка в Берлине, Германия, в журнале Science рассказали, как инфицированные клетки могут перехватывать аутоиндукторы синегнойной палочки и выбирать лучший метод защиты от нее. Ученые объяснили, что Pseudomonas aeruginosa является нозокомиальным патогеном с высокой устойчивостью к противомикробным препаратам. В то же время P. aeruginsoa – вездесущий в окружающей среде микроорганизм, его можно обнаружить буквально в каждой раковине. Вполне вероятно, что люди часто соприкасаются с синегнойной палочкой, но в небольших количествах, когда она не представляет серьезной опасности. Значительное увеличение численности этих патогенных микроорганизмов позволяет им атаковать организм-хозяин, поскольку теперь они производят факторы вирулентности.

«Шпионаж» за P. aeruginosa

В предыдущем исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи показали, что транскрипционный фактор, называемый AhR-рецептором, или рецептором ароматических углеводородов, может определять факторы вирулентности, выделяемые синегнойной палочкой.

Для своего текущего исследования команда ученых использовала комбинацию клеток человека, рыбок данио и мышей, чтобы показать, что AhR-рецептор может обнаруживать аутоиндукторы, чувствительные к кворуму. «Мы были удивлены, обнаружив, что рецептор ароматических углеводородов способен понимать язык бактериальной коммуникации и переводить его в термины защиты хозяина. Это позволяет клеткам отслеживать заражение и соответствующим образом реагировать на угрозу, – сообщили авторы исследования. – Мы предполагаем, что следя за межбактериальной коммуникацией, AhR-рецептор способен распознавать статус-кво сообщества P. aeruginosa, вызвавшего инфекцию, позволяя организму мобилизовать для борьбы с ним наиболее подходящий защитный механизм в зависимости от степени угрозы».

Нарушение чувства кворума – один из способов, которым ученые пытаются противостоять угрозе множественной лекарственной устойчивости синегнойной палочки. А новые сведения о том, как именно бактерии взаимодействуют друг с другом, должны помочь в реализации этой стратегии.

Подробнее
telegram

Мнение специалиста

Подпишитесь на еженедельную рассылку наших новостей

Читают также

Случайная статья

Бионический глаз спасет от слепоты. Новое изобретение ученых
Впервые ученым из Университета Миннесоты удалось создать прототип бионического глаза, который сможет подарить зрение слепым и дать сверхчеловеческие способности зрячим. Результаты их работы напечатаны ...
[ читать далее ]
Загрузка...
Load next
Facebook Twitter Telegram