Учёные обнаружили ключевой биомолекулярный компонент заражения коклюшем

Исследователи идентифицировали новый биомолекулярный комплекс-углевод, или гликан, который играет ключевую роль в назальной колонизации бактерий Bordetella, ответственных за коклюш. Это открытие может позволить создать новый препарат или вакцину, воздействующую на этот гликан, чтобы значительно снизить или даже остановить передачу Bordetella.

Bordetella pertussis вызывает респираторную инфекцию коклюш. Современные вакцины защищают от тяжёлого течения болезни, но не устраняют бактерию, поскольку она отлично колонизирует, растёт и сохраняется в полости носа. Это означает, что, несмотря на вакцинацию более 99% населения в США, коклюш продолжает распространяться, поражая уязвимые группы, особенно младенцев и пожилых людей.

Роль нового гликана

«Наш вновь обнаруженный гликан имеет решающее значение для способности бактерии эффективно колонизировать нос и передаваться новому хозяину», — заявил ведущий автор исследования Ян Су. «Понимая биохимическую и молекулярную функцию генов и ферментов, участвующих в его образовании, мы теперь можем вмешаться в производство этого гликана».

Методы и открытие

В предыдущем исследовании команда обнаружила, что для передачи Bordetella между хозяевами необходим гликан tEPS (transmission extracellular polysaccharide). Затем они выявили связь производства tEPS с другой группой генов, предположительно ответственных за синтез неизвестного гликана.

В новой работе исследователи удалили эти гены у бактерии. Полученный мутант Bordetella показал:

• Снижение способности к колонизации носа мышей на 70% в течение 6 часов после инокуляции.
• Значительно сниженную способность к передаче от исходного хозяина новому.

Новый гликан был назван Bordetella colonization oligosaccharide (b-Cool).

Значение и перспективы

• b-Cool обнаружен у нескольких видов Bordetella, включая инфицирующих собак и других животных, а также у штаммов Bordetella pertussis, выделенных от пациентов.
• Это говорит о том, что воздействие на b-Cool может привести к созданию вакцин и лекарств, эффективных как против животных, так и против человеческих инфекций.

Текущая работа сосредоточена на понимании механизма, с помощью которого b-Cool опосредует колонизацию, и на разработке вакцины, нацеленной на этот гликан.