Расшифрован механизм маскировки устойчивых к антибиотикам бактерий

Исследователи из Тюбингенского университета и Немецкого центра исследования инфекций (DZIF) совершили прорыв в расшифровке механизмов устойчивости патогенов. Команда под руководством профессоров Андреаса Пешеля и Тило Штеле расшифровала структуру и функцию ранее неизвестного белка, который такие опасные патогены, как Staphylococcus aureus, используют как «плащ-невидимку» для защиты от иммунной системы человека. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Инфекции, вызываемые бактериями вроде Staphylococcus aureus, приводят к множеству смертей по всему миру. Особенно опасны в больницах штаммы, устойчивые к антибиотику метициллину (MRSA). Согласно исследованию, опубликованному в начале ноября, только в ЕС в 2015 году было зарегистрировано около 670 000 заболеваний, вызванных мультирезистентными патогенами, и 33 000 пациентов умерли.

Как бактерии «ослепляют» иммунитет

Учёные из Тюбингена описали, как бактерии MRSA становятся невидимыми для иммунной системы. Они показали, что многие наиболее распространённые штаммы MRSA приобрели ранее неизвестный белок, который мешает иммунной системе обнаруживать патогены с помощью антител. Учёные дали белку название TarP (от teichoic acid ribitol P).

«TarP изменяет структуру углеводных молекул на поверхности патогена ранее неизвестным способом, — объяснил профессор Андреас Пешель. — В результате иммунная система не может производить антитела против важнейшего антигена MRSA — тейхоевой кислоты. Иммунная система «ослеплена» и теряет своё главное оружие против патогена».

Перепрограммирование бактериофагами

Исследователи полагают, что эта маскировка — результат взаимодействия между патогенами и их естественными врагами, бактериофагами. Фаги — это вирусы, атакующие бактерии. В данном случае фаги, по-видимому, перепрограммировали бактерию-хозяина с помощью белка TarP, изменив её поверхность.

Первым авторам исследования, Давиду Герлаху и Инглану Го, удалось выяснить механизм и структуру TarP. «Теперь мы детально понимаем, как этот белок функционирует как фермент на молекулярном уровне», — сказал Герлах. Структурно-функциональный анализ TarP создаёт отличную основу для разработки новых препаратов, которые могли бы блокировать TarP, позволяя иммунной системе обнаруживать патогены.

«Открытие TarP стало для нас полной неожиданностью. Оно очень хорошо объясняет, почему иммунная система часто бессильна против MRSA, — сказал профессор Тило Штеле. — Эти результаты помогут нам разработать более эффективные методы терапии и вакцины против этих патогенов».