Бактерии меняют форму: ключ к новым методам лечения инфекций мочевыводящих путей

Инфекции мочевыводящих путей (ИМП) очень распространены и потенциально опасны. Более половины австралийских женщин столкнутся с ИМП в течение жизни, и почти каждая третья женщина до 24 лет получит инфекцию, требующую лечения антибиотиками.

Около 80% ИМП вызываются уропатогенной E. coli (UPEC), которая становится всё более устойчивой к антибиотикам. Смертность, связанная с E. coli из-за устойчивости к противомикробным препаратам, является ведущей причиной бактериальных смертей в мире.

Чтобы помочь в поиске новых вариантов лечения, исследователи из Технологического университета Сиднея (UTS) используют передовую микроскопию, чтобы выяснить, как эти бактерии распространяются и размножаются.

Доктор Билл Сёдерстрём и доцент Иэн Даггин из Австралийского института микробиологии и инфекций UTS изучили способность UPEC менять форму. Во время цикла инфекции ИМП бактерии образуют похожие на спагетти нити, в сотни раз превышающие их нормальную длину, а затем возвращаются к исходной форме.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, использовало модель инфекции клеток человеческого мочевого пузыря для создания нитей и наблюдения за их возвращением к палочковидной форме.

"Хотя мы не до конца понимаем, зачем они делают эту экстремальную перестройку образа жизни, мы знаем, что они должны вернуться к исходному размеру, прежде чем смогут повторно заражать новые клетки мочевого пузыря", — сказал доктор Сёдерстрём.

"Мы использовали передовую микроскопию, чтобы отследить два ключевых белка клеточного деления и их динамику локализации во время возвращения. Мы обнаружили, что обычные правила регуляции клеточного деления у бактерий не полностью применимы к нитям", — сказал доктор Сёдерстрём.

"Определив первые ключи к тому, как регулируется обращение филаментации во время инфекции, мы, возможно, закладываем основу для поиска новых способов борьбы с ИМП".

Доцент Даггин отметил, что длинные нити, образуемые бактериями, по-видимому, разрывают заражённые человеческие клетки с помощью ранее неизвестного механизма, называемого инфекционно-зависимой филаментацией (infection-related filamentation, IRF).

"Разрушительное высвобождение этих бактерий из клеток мочевого пузыря, которые они инфицируют, вероятно, способствует обширному повреждению и боли, испытываемым во время ИМП", — сказал доцент Даггин.

"Наша цель — выяснить, почему и как бактерии совершают этот замечательный трюк, в надежде найти альтернативные методы лечения или профилактики".