Раскрытие тайны покоя пищевых патогенов для более эффективного уничтожения

Listeria monocytogenes — бактерия, вызывающая листериоз, — может впадать в состояние покоя при столкновении со стрессом, например, в присутствии моющих средств или в воде без питательных веществ. В таком состоянии она становится необнаружимой стандартными тестами, используемыми в пищевой промышленности и больницах, что представляет серьёзный риск для здоровья.

Учёные из INRAE совместно с Институтом Пастера раскрыли механизмы этого покоя и разработали специфический метод детекции. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Стандартные тесты для проверки отсутствия микробов основаны на микробном росте (культивировании). Если микроорганизмы не выросли, образец считается безопасным. Однако некоторые бактерии в ответ на стресс (дезинфектанты, детергенты) входят в состояние покоя, известное как "жизнеспособные, но некультивируемые" (VBNC), и становятся невидимыми для таких тестов. Патогены в состоянии VBNC могут "проснуться", вновь стать вирулентными и представлять опасность.

L. monocytogenes повсеместно распространена в окружающей среде. Листериоз может иметь смертность до 30%. Известно, что эта бактерия способна входить в состояние VBNC, но механизмы оставались плохо изученными.

Изменение формы в состоянии покоя и тест для их обнаружения

Чтобы понять механизмы, учёные подвергли бактерии воздействию минеральной воды — бедной питательными веществами среды, вызывающей переход в состояние VBNC. Они обнаружили, что при переходе в состояние VBNC бактерия теряет свою первоначальную палочковидную форму и становится круглой. Эта радикальная трансформация обусловлена потерей клеточной стенки — структуры, придающей форму и обеспечивающей защиту.

Несмотря на отсутствие клеточной стенки, покоящиеся формы бактерии высоко устойчивы и адаптируются к физико-химическим дисбалансам, модифицируя свою мембрану и производя специфические белки. Исследователи разработали антитела, способные специфически обнаруживать бактерии L. monocytogenes в состоянии покоя, что позволит создать специальные тесты для их выявления.

Эти результаты раскрывают ключевую роль бактериальной стенки в формировании состояния VBNC у L. monocytogenes. Такая адаптация может быть частой и способствовать формированию резервуаров необнаруживаемых патогенов, создавая серьёзную угрозу общественному здоровью.

Работа продолжается для выявления других факторов, управляющих состоянием покоя, условий "пробуждения" бактерии и разработки инструментов для её специфического обнаружения.