У бактерий обнаружен неожиданный механизм индукции инфекций

Исследование, опубликованное в Nature с участием докторов Сусаны Кампой и Хорди Барбе из Университета Автономии Барселоны (UAB), демонстрирует, что у бактерий существует удивительный механизм передачи генов вирулентности, вызывающих инфекции. Работа описывает беспрецедентную эволюционную адаптацию и может помочь в поиске новых способов лечения и профилактики бактериальных инфекций.

Гены патогенности отвечают за способность бактерий вызывать заболевания. Они заставляют бактерии производить специфические токсины. Эти вирулентные гены могут передаваться от одной бактерии к другой, если сегменты генома, содержащие их (так называемые островки патогенности), переносятся.

Международная команда исследователей изучила механизмы, вызывающие вирулентность у стафилококков и приводящие к синдрому токсического шока — редкому, но потенциально смертельному заболеванию в 50% случаев.

Учёные наблюдали, как островки патогенности прошли беспрецедентную эволюционную адаптацию, чтобы передавать патогены другим безвредным бактериям и превращать их в вирулентные.

В нормальных условиях островки патогенности производят белок Stl, который связывается с сегментом ДНК, содержащим вирулентные гены, и подавляет перенос островка. Однако иногда бактерии заражаются вирусом, который упаковывает и переносит эти гены другим бактериям.

Было обнаружено, что эти островки могут обнаруживать присутствие вируса, устранять репрессию, производимую белком Stl, и запускать цикл репликации и упаковки. После этого островок способен к переносу и может сделать другие безвредные бактерии вирулентными.

Этот новый механизм имеет большое значение для разработки методов лечения болезней, вызванных бактериальными токсинами. Изучённый островок патогенности является прототипом нового семейства вирулентной ДНК, которое также может передаваться другим видам бактерий, таким как Listeria monocytogenes.

Менее года назад та же исследовательская группа под руководством доктора Хорди Барбе опубликовала в Science статью о механизме устойчивости бактерий к антибиотикам. Доктор Барбе отмечает, что эти две публикации в ведущих журналах дают фундаментальные знания о механизмах, используемых бактериями для вызывания инфекций, и открывают возможность для создания методов лечения и профилактики.