Разработан новый способ обезвредить устойчивые к антибиотикам бактерии

Новости

Исследователи Texas A&M AgriLife обнаружили, что вирус может помешать бактериям обмениваться генами устойчивости к антибиотикам.

Результаты намекают на новые способы лечения инфекций и описывают новые особенности очень разнообразной, в значительной степени неизученной части биосферы.

Вирусы, которые поражают только бактерии, называются бактериофагами, или сокращенно фагами. Фаги — самые многочисленные биологические объекты на Земле. Почва изобилует фагами, как и кишечник человека, и фаги, заражающие и уничтожающие бактерии, нашли многообещающее применение в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериальными инфекциями .

Некоторые фаги заражают только бактерии, поверхность которых содержит цилиндрические структуры, называемые пилями. Названные в честь латинского слова pilus, обозначающего копье, пили позволяют бактериям передавать гены полезных свойств, таких как устойчивость к лекарствам, и повышать способность бактерий двигаться и атаковать клетки-хозяева. Из-за связи пили с бактериальной вирулентностью исследователи задались вопросом, можно ли создать новые лекарства для инактивации этой функции. Хотя способы, которыми бактерии получают пользу от пилей, ясны, остается неясным, как фаги используют пили для заражения бактерий.

Команда Цзэна использовала флуоресцентную микроскопию, чтобы выяснить, как фаг MS2 проникает в клетку E. coli. Исследователи создали фаги MS2, которые флуоресцируют и являются полностью заразными и стабильными. Фаги прикрепляются к пили на клетках E. coli, делая пили видимыми в флуоресцентный микроскоп.

В ходе серии экспериментов Цзэн, ее аспирант Лейт Харб и другие соавторы получили подробное описание того, что происходит, когда фаг MS2 заражает E. coli.

Команда обнаружила, что после того, как фаг прикрепляется к пилусу, пилус втягивается, выводя фаг на поверхность бактериальной клетки. Затем пилус отрывается позади фага. В то время как здоровая кишечная палочка восполняет поврежденные пили, клетки, инфицированные MS2, этого не делают. Таким образом предотвращается заражение одной и той же клетки другими фагами. Первый фаг, попавший в клетку, получает конкурентное преимущество.

Поскольку это явление дает такой импульс заражению фагом, это явление может быть широко распространено среди других штаммов фагов, которые используют пили для заражения бактерий, добавил Цзэн.

По словам Цзэна, результаты могут быть использованы в медицине. Во-первых, использование фагов для снижения вирулентности бактерий может дать иммунной системе время для борьбы с инфекцией. Во-вторых, результаты указывают на способ борьбы с инфекциями, который может быть более щадящим для пациентов, чем антибиотики или фаговая терапия для уничтожения бактерий.

Фаги, нацеленные на пили, также могут усиливать действие антибиотиков. Некоторые бактериальные инфекции реагируют только на высокие дозы антибиотиков, что может вызвать побочные эффекты. Добавление фагов в смесь может позволить врачам уменьшить необходимую дозировку антибиотиков.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону