Обнаружен новый механизм защиты у бактерий

Бактерии способны активировать механизм защиты с помощью межклеточной коммуникации, чтобы «предупредить» незатронутые клетки, когда сталкиваются с антибиотиком, токсичным веществом или другим источником значительного стресса. Предупреждённые бактерии могут подготовиться, защитить себя и передать сигнал тревоги дальше.

Этот механизм впервые описан учёными из CNRS и Университета Тулузы III – Поль Сабатье. Открытие открывает путь для разработки новых, более эффективных антибиотиков, нацеленных на данную систему коммуникации бактерий.

Исследование опубликовано в Nature Communications.

Когда бактерии воспринимают источник стресса, они запускают изменения в экспрессии определённых генов и своих физиологических свойствах, чтобы стать менее уязвимыми к обнаруженному летальному веществу. Они также производят небольшие белки-алармоны на своей поверхности, чтобы контактировать и активировать случайные соседние бактерии.

Незатронутые стрессом бактерии могут изменить своё состояние только при наличии достаточного количества алармонов. Таким образом, только источник стресса, воспринятый достаточным количеством бактерий, может запустить распространение этой активации.

Механизм даёт несколько преимуществ: он ограничивает бесполезный расход энергии и обеспечивает быстрый и скоординированный ответ популяции. Поскольку активация постепенна, она создаёт разнообразие в популяции с течением времени, повышая шансы бактерий на выживание.

Эти выводы были установлены с использованием около десятка различных семейств антибиотиков на популяциях Streptococcus pneumoniae — бактерии, вызывающей пневмококковые инфекции.