Учёные используют собственное оружие бактерий против них

Исследователи из Университета Ньюкасла совершили прорыв в борьбе с бактериальными инфекциями, обратив собственное оружие микробов против них самих.

Для защиты от угроз бактерии окружают себя слизистым барьером — биоплёнкой (biofilm). Этот слой защищает их от всех известных антибактериальных средств: отбеливателя, кипятка и антибиотиков.

Учёные впервые показали, что бактерии не только создают эту слизистую «броню», но и могут удалять её, когда она больше не нужна. Они используют ДНК как «обратимый клей»: при опасности производят сеть из ДНК, которая скрепляет биоплёнку и защищает колонию. Когда угроза минует, бактерии выделяют «антиклей» — фермент, который разрушает ДНК-сеть, удаляет биоплёнку и освобождает клетки.

Исследование, опубликованное в журнале PlosONE, указывает, что понимание этого механизма — ключ к борьбе с биоплёнками в быту, промышленности и медицине.

Профессор Грант Бёрджесс, руководитель работы, пояснил: «Когда выделяется этот "клей", длинные нити ДНК связывают клетки, как паутина, создавая защитный слизистый слой. Но когда клеткам нужно вырваться, они выделяют "антиклей", разрушающий ДНК. Это удивительный феномен. Мы впервые увидели процесс образования биоплёнки в обратном направлении».

В исследовании изучалась морская бактерия Bacillus licheniformis. Учёные обнаружили, что она выделяет нуклеазные ферменты (nuclease enzymes) для разрушения биоплёнки. Очищенный фермент, добавленный к другим биоплёнкам, быстро растворял слизь, обнажая бактериальные клетки и делая их уязвимыми.

Профессор Бёрджесс добавил: «Если мы сможем выделить или создать этот фермент, то обратим бактерии против них самих. Учёные поступили так же с пенициллином, взяв антибиотик микробного происхождения и очистив его для нашего использования. Эти новые данные могут стать первым шагом к разрушению ранее непроницаемого щита из биоплёнки и уничтожению нежелательных микробов».