Ученые обнаружили, как бактериальный патоген разрушает барьеры для проникновения в клетки
Ученые из Института глазных исследований Шепенса обнаружили, что эпидемический штамм бактерии Streptococcus pneumoniae (вызывающий конъюнктивит) секретирует фермент, который повреждает муцины — защитные молекулы на слизистых оболочках. Это позволяет бактерии преодолеть барьер, проникнуть в ткани глаза и вызвать инфекцию и воспаление. Исследование опубликовано 7 марта 2012 года в PLoS ONE.
Ключевые моменты:
- Более 80% инфекций проникают через слизистые оболочки (глаз, дыхательных, мочеполовых путей и ЖКТ).
- Поверхность слизистых защищена двумя типами муцинов: секретируемыми (удаляют инородные частицы) и мембранно-связанными (физический барьер).
- «Эпидемические» патогены (как S. pneumoniae) способны проникать даже при неповрежденном барьере, в отличие от «оппортунистических» (как Staphylococcus aureus).
Ход исследования:
- Ученые вырастили культуру эпидемического штамма S. pneumoniae.
- Жидкость из культуры бактерий нанесли на клеточные линии, имитирующие поверхность глаза с интактными муцинами.
- Мембранно-связанные муцины были «срезаны» и удалены с поверхности клеток, что позволило бактериям проникнуть внутрь.
- С помощью масс-спектрометрии идентифицирован фермент-«виновник» — ZmpC.
- Выключение гена, кодирующего ZmpC, подтвердило его роль: бактерии потеряли способность удалять муцины.
Значение открытия:
Это прорыв в понимании механизма проникновения эпидемических бактерий. Фермент ZmpC становится новой мишенью для разработки лекарств, в том числе профилактических. Следующий шаг — выяснить, используют ли аналогичный ферментативный метод другие болезнетворные бактерии.