Исследование выявило потенциальные клеточные рецепторы для снижения устойчивости к антибиотикам
Бактерия Pseudomonas aeruginosa — основная причина внутрибольничных инфекций. Патоген устойчив ко многим антибиотикам, что затрудняет лечение, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом.
Новое исследование из Университета Теннесси (UT) выявило определённые химические рецепторы в клетках, которые могут обмануть бактерии и улучшить реакцию пациентов на лекарства.
Исследование было опубликовано на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ведущий автор исследования Игорь Жулин — профессор Объединённого института вычислительных наук UT и Национальной лаборатории Ок-Ридж. Соавторы — бывшие аспиранты UT Дави Ортега и Аарон Флитвуд.
Исследование поддержано грантом Национальных институтов здоровья (NIH).
Устойчивость к антибиотикам возникает, когда бактерии изменяются таким образом, что снижается или устраняется эффективность лекарств, помогая бактериям выживать, продолжать размножаться и причинять больше вреда.
Исследователи ищут способы разработать препараты, которые, по сути, будут обманывать бактерии, а не убивать их, поскольку бактерии часто становятся устойчивыми к убивающим антибиотикам.
Группа Жулина изучает бактериальные рецепторы и сигнальные пути — процесс коммуникации, который управляет активностью клеток и координирует их действия. Пути получают информацию от рецепторов и соответствующим образом корректируют функции клетки.
В клетке Pseudomonas aeruginosa есть 26 хеморецепторов — сенсорных единиц, реагирующих на химические стимулы. Они собирают информацию об окружающей среде и передают её в четыре сигнальных пути, которые затем контролируют клеточные ответы.
Исследователи обнаружили, что, сравнивая белковые последовательности разных бактериальных рецепторов с помощью компьютеров, они могут выявить, что 23 из этих рецепторов имеют одинаковые уникальные аминокислотные паттерны. Три других рецептора имели индивидуально разные паттерны.
Они пришли к выводу, что для обмана клетки Pseudomonas aeruginosa одной из стратегий может быть передача дезинформации её хеморецепторам.
Эта работа — шаг к тому, чтобы помочь учёным адаптировать антибиотики для более эффективной борьбы с инфекциями.
«Это исследование поможет в выборе новых мишеней и разработке стратегий для потенциального создания новых антибиотиков», — сказал Жулин.
Он добавил, что если будущий препарат будет направлен на предотвращение движения патогена по поверхностям клетки как части процесса заражения, то можно нацелиться на единственный белок — хеморецептор, передающий информацию в путь, контролирующий движение по поверхности.