|
Бактерии, несмотря на примитивность, могут "координировать действия". И этот тпроцесс можно нарушить, помешав развитию инфекции. Новый способ борьбы с инфекциями, основанный на нарушении способности бактерий обмениваться химическими сигналам, предложили голландские ученые. Лишив микроорганизмы возможности общаться, биологи подавили их рост.
Для своего исследования ученые из Гронингенского университета (Нидерланды) выбрали синегнойную палочку. Этот микроб, носящий латинское имя Pseudomonas aeruginosa, часто оказывается устойчив к антибиотикам, вызывает развитие гнойников и при этом еще вдобавок синтезирует отравляющие организм вещества. Иными словами – сочетает сразу несколько крайне неприятных с точки зрения медиков качеств, что и делает его привлекательным объектом для изучения.
Все бактерии одноклеточны и вдобавок имеют сравнительно простое устройство по сравнению с человеческими клетками: в них нет ядра и многих структур, естественных для наших клеток.
Однако, несмотря на кажущуюся простоту, бактерии могут «общаться» между собой. Выделяемое синегнойной палочкой вещество играет роль индикатора, показывающего, сколько всего бактерий находится рядом – поскольку чем больше Pseudomonas aeruginosa, тем больше будет вокруг них этих молекул.
В 2008 году американские микробиологи изучали на Pseudomonas aeruginosa с их сигнальной системой феномен альтруизма. Сигнальное вещество бактерий в их опыте еще и повышало выживаемость всей колонии в экспериментальной среде, но синтез его клеткой требовал определенных затрат, потому для каждой конкретной бактерии был невыгоден. Опыт ученых тогда показал, что процент «альтруистов», тем не менее, может расти: и для этого участникам сообщества вовсе не обязательно быть разумными, вполне способны «договориться» и бактерии!
Как только уровень лактонов – используемых бактериями сигнальных молекул – становится критическим, возбудитель инфекции переходит из скрытого режима в активный. Он начинает синтез токсинов и атакует организм, внутри которого находится, причем иммунная система в этот момент сталкивается уже не с одним микробом, а сразу с большим их количеством – потому что пока лактонов было мало, синегнойные палочки себя не проявляли.
Если бы процесс активации бактерий удалось нарушить, это, как минимум, помогло бы выиграть врачам время. А может, и вовсе предотвратить развитие инфекции –если бы бактерии, вместо того, чтобы начать активное разрушение окружающих их тканей, оставались бы в неактивном состоянии. Но как это сделать?
Биологи из Гронингенского университета попытались решить эту задачу путем исследования белковых молекул фермента, способного расщеплять лактоны. Их работа, статью о которой публикует журнал Proceedings of the National Academy of Sciences, показала, что фермент под названием амидогидролаза уничтожает лактоны. Ученым даже удалось описать устройство молекулы амидогидролазы, выяснив, как именно она взаимодействует с молекулами лактонов.
Ферменты – белки, обеспечивающие протекание той или иной химической реакции. Иногда называются энзимами, а сам термин «белок» в ряде переводных источников заменяется на кальку с английского protein, «протеин». А вот с лактонами несколько сложнее, так как, согласно химической номенклатуре, это целый класс веществ. Но исследователей, естественно, интересовали конкретные соединения, называемые лактоном в статье для простоты – N-ацил-гомосерин-лактоны.
А это, в свою очередь, позволяет надеяться и на создание лекарств, способных лишать бактерий голоса. Причем эти лекарства не будут подавлять активность собственных клеток человека и страдающих от антибиотиков полезных микроорганизмов, которые помогают человеку переваривать пищу или обеспечивают охрану слизистых оболочек половых органов.
|
