Бактерии научились избегать антибиотиков, изменяя движение колонии
Исследователи из Автономного университета Барселоны (UAB) впервые описали модель поведения бактериальной колонии, которая показывает, как она защищается от токсичных веществ, таких как антибиотики, в процессе колонизации. Работа опубликована в PLOS ONE.
- Механизм уклонения: Бактериальные популяции (например, Salmonella enterica) перемещаются по поверхностям скоординированно — это движение называется "роением" (swarming). Оно позволяет им быстрее распространяться по органам и тканям, повышая вирулентность инфекции.
- Ключевые белки: Движение обеспечивается жгутиками и хеморецепторами — системами, которые идентифицируют химические соединения в среде. Белок CheW является частью этих высокоорганизованных структур.
- Влияние антибиотика: При активации SOS-системы (клеточного ответа на присутствие антибиотиков) концентрация белка RecA увеличивается. RecA нарушает распределение белка CheW, что дезорганизует хеморецепторы и останавливает движение роения.
- Избирательная колонизация: Дисбаланс между концентрациями RecA и CheW заставляет бактериальную колонию избегать участков поверхности с вредными концентрациями антибиотика. Движение останавливается вблизи препарата, позволяя колонизировать остальную область.
- Обратимый процесс: Если концентрация антибиотика на "опасном" участке снижается до невредного уровня, падает и концентрация RecA. Равновесие с CheW восстанавливается, хеморецепторы снова организуются, и движение роения (а с ним и колонизация этой зоны) возобновляется.
По словам учёных, результаты ясно показывают, что бактериальные популяции используют специфические механизмы для перемещения по поверхностям, чтобы избегать контакта с соединениями, повреждающими их ДНК.
Salmonella enterica — представитель группы патогенных бактерий, вызывающих заболевания пищеварительной и дыхательной систем, сепсис и системные инфекции.
Это открытие открывает путь к разработке новых соединений, способных нейтрализовать данную бактериальную стратегию, которая снижает эффективность лечения антибиотиками.