Нарушение коммуникации: Новая стратегия может стать альтернативой традиционным антибиотикам

Новое исследование показывает, что введение нового низкомолекулярного соединения, эффективно нарушающего ключевой процесс бактериальной коммуникации, защищает животное-хозяина от инфекции. Работа, опубликованная в журнале Molecular Cell 31 июля, может привести к созданию более эффективных методов лечения бактериальных инфекций, не способствующих росту устойчивых к лечению бактерий.

Бактерии используют процесс «чувства кворума» (quorum sensing) для обмена информацией о плотности популяции и синхронного включения группового поведения, способствующего патогенезу. «Чувство кворума позволяет бактериям коллективно выполнять задачи, которые были бы безуспешными, если бы их выполняла отдельная бактерия», — объясняет старший автор исследования доктор Бонни Л. Басслер из Медицинского института Говарда Хьюза и Принстонского университета.

В процессе чувства кворума бактерии общаются с помощью химических сигналов — аутоиндукторов. Аутоиндукторы связываются с рецепторами типа LuxR внутри бактерий или с рецепторами LuxN в бактериальной мембране. В более ранней работе группа доктора Басслер обнаружила класс низкомолекулярных соединений, которые предотвращали связывание ключевого аутоиндуктора — ацилгомосеринлактона (AHL) — с LuxN. Исследователи предположили, что, поскольку и LuxN, и LuxR связывают AHL, оба могут реагировать на эти низкомолекулярные антагонисты.

В текущем исследовании учёные продемонстрировали, что ранее открытое соединение, блокирующее рецепторы типа LuxN, также является мощным антагонистом рецепторов LuxR. Этот результат был несколько неожиданным, поскольку эти белки не связаны эволюционно и имеют существенные различия в локализации, структуре и механизмах передачи сигнала. Важно, что наиболее мощный антагонист защитил нематод от опосредованной чувством кворума гибели, вызванной Chromobacterium violaceum — патогеном человека, часто инфицирующим людей через повреждённую кожу.

«Наши результаты убедительно свидетельствуют о том, что стратегия, направленная против чувства кворума, является валидной альтернативой традиционным антибиотикам, и что стоит продолжать изучение её клинической значимости», — заключает доктор Басслер. Работа также важна тем, что лечение, основанное на нарушении чувства кворума, влияет только на бактериальную коммуникацию, а не на рост, что потенциально минимизирует риск развития устойчивости к лечению.

Источник: Cell Press