Открытие «нанооружия» поможет в борьбе с устойчивыми к антибиотикам супербактериями в больницах
Исследователи выяснили, как распространенная в больницах бактерия использует «нанооружие» для распространения, что открывает новые возможности в борьбе с устойчивыми к антибиотикам супербактериями.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, провели ученые из Института биомедицинских открытий Монаша (BDI). Они изучили распространенную больничную бактерию Acinetobacter baumannii.
A. baumannii особенно опасна, поскольку часто устойчива к распространенным антибиотикам, что затрудняет лечение инфекций. В связи с этим Всемирная организация здравоохранения включила ее в список критически важных бактерий высшего приоритета, для борьбы с которыми срочно необходимы новые методы лечения.
Как объяснила соавтор исследования, научный сотрудник BDI доктор Марина Харпер, бактерии редко существуют поодиночке; как растения и животные, разные виды конкурируют за пространство и ресурсы. «Во многих средах A. baumannii должна вести бактериальную "войну", чтобы выжить в присутствии других видов», — сказала доктор Харпер.
«Чтобы превзойти окружающие бактерии, A. baumannii (и многие другие бактерии) используют нанооружие, называемое системой секреции VI типа (T6SS). Это крошечная иглоподобная машина, которая вводит токсины непосредственно в близлежащие бактерии, убивая их, чтобы A. baumannii могла доминировать».
Соавтор исследования, научный сотрудник BDI доктор Брук Хейс, сообщила, что в исследовании изучалось, как эта иглоподобная машина работает у A. baumannii. «Используя передовую микроскопию на высокоочищенном бактериальном белке, мы обнаружили молекулярную структуру ключевого токсина из больничного штамма A. baumannii», — сказала доктор Хейс.
«Мы узнали, как этот токсин, называемый Tse15, прикрепляется к игле и затем доставляется в другие бактерии, чтобы убить их. Мы показали, что токсин хранится в защитной клеткоподобной структуре внутри A. baumannii, что предотвращает его вред для самой бактерии. Когда приходит время атаковать другие бактерии, токсин должен быть высвобожден из клетки.
«Это происходит благодаря серии взаимодействий между токсином, внешней частью клетки и иглой T6SS. Как только игла вводит токсин в бактерию-конкурента, токсин активируется и убивает другую бактерию, позволяя A. baumannii захватить эту поверхность».
Старшие авторы статьи, профессор Джон Бойс, возглавляющий лабораторию Бойса в BDI, и доцент Шина Макгоуэн, руководитель группы структурной микробиологии BDI, заявили, что это открытие является значительным шагом в борьбе с устойчивыми к антибиотикам супербактериями.
«Это открытие — первый случай, когда мы не только поняли, как выглядит токсин Tse15, но и получили детали на молекулярном уровне о том, как он и подобные токсины доставляются этой бактериальной наномашиной», — сказал профессор Бойс.
Доцент Макгоуэн добавила: «Понимание того, как доставляются такие токсины, может позволить нам создавать новые белковые токсины для доставки в бактерии. Изучив, как работает эта система, мы можем исследовать новые способы борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями, такими как A. baumannii».