Бактерии используют ферменты для подавления иммунной системы

Ферменты LPMO (литические полисахаридмонооксигеназы) помогают бактериям двумя способами: добывать пищу и защищаться от иммунной системы организма. Доктор Фатеме Аскарян из Норвежского университета естественных наук (NMBU) обнаружила, что эти ферменты усиливают способность мультирезистентных бактерий преодолевать защиту хозяина и усугублять болезнь.

Исследование началось с открытия этих ферментов профессором NMBU Густавом Ваае-Колстадом 11 лет назад. LPMO — это «маленькие молекулярные машины», которые расщепляют длинные цепи полисахаридов (например, целлюлозы) на мелкие сахарные молекулы, служащие пищей для бактерий и грибов.

Устойчивость к иммунной системе

Учёные выдвинули гипотезу, что LPMO могут играть роль в инфекциях, так как эти ферменты присутствуют у многих патогенов и экспрессируются при контакте бактерий с тканями или жидкостями организма.

Исследователи сосредоточились на высококонсервативном и распространённом ферменте LPMO у Pseudomonas aeruginosa — одного из главных приоритетных мультирезистентных патогенов человека. Эта бактерия вызывает тяжёлые лёгочные инфекции, особенно у пациентов с муковисцидозом, и недавно была связана с бактериальной ко-инфекцией лёгких у пациентов с COVID-19.

Вывод исследования: Pseudomonas aeruginosa использует ферменты LPMO для повышения выживаемости при сепсисе, инфекциях кровотока и лёгких, ослабляя ключевой компонент иммунной системы.

Перспективы открытия

Ферменты LPMO обнаружены у многих патогенных бактерий. Открытие доктора Аскарян и её коллег может способствовать разработке новых методов антивирулентной терапии для борьбы с мультирезистентными бактериями в будущем.

Результаты работы опубликованы в престижном журнале Nature Communications. Исследование частично финансировалось Исследовательским советом Норвегии и факультетом химии, биотехнологии и пищевых наук (KBM) NMBU. Учёные продолжают работу, так как полученные данные порождают новые вопросы о роли LPMO.