Слизь против инфекции: древний механизм защиты, унаследованный от медуз
Слизь защищает нас от инфекций благодаря древним генам, которые сохранились в ходе 350 миллионов лет эволюции — со времён, когда наши предки были похожи на медуз. Учёные стремятся раскрыть секрет антибактериального действия слизи, чтобы в будущем создать новые средства против инфекций.
Исследование, проведённое командой из Университета Ньюкасла (Великобритания) и опубликованное в журнале Nature Biofilms and Microbiomes, подчёркивает эволюционную важность слизи.
Несмотря на её ключевую роль как первой линии защиты от инфекции, механизм взаимодействия муциновых гликопротеинов (из которых состоит слизь) с бактериями до сих пор изучен плохо.
«Слизь в наших телах сегодня — это, по сути, тот же самый "чертёж", что был разработан кораллами и медузами миллионы лет назад», — объясняет ведущий автор, профессор Грант Бёрджесс. — «Она находится по всему телу — в кишечнике, глазах, лёгких — и является природным антибактериальным барьерным кремом».
Учёные знают, что слизь содержит участки связывания для бактерий, «обманывая» их и заставляя прилипать к слизи, а не к поверхности клеток под ней. Это предотвращает заражение. Полное понимание этого механизма может дать полезные идеи для разработки новых антибактериальных средств.
Борьба с ростом антимикробной резистентности (AMR)
В мире растёт обеспокоенность угрозой со стороны бактерий, устойчивых к карбапенемам — антибиотикам «последней линии обороны». Появление устойчивых и неизлечимых инфекций при ограниченном открытии новых антибиотиков заставляет искать новые способы борьбы.
Секреция слизи — первая линия защиты для многих организмов. Она впервые появилась у стрекающих (актинии, кораллы, медузы) и гребневиков. Эти организмы — одни из самых дальних родственников человека.
«Учитывая это, невероятно, что мы до сих пор разделяем схожие гены», — говорит профессор Бёрджесс.
Более примитивные существа, например губки, не имеют слизистого барьера, и бактерии живут по всей их ткани. Изучение борьбы между бактериями и слизью кораллов может помочь в поиске новых лекарств или стратегий лечения серьёзных человеческих болезней.
«Помимо барьерной функции, слизь жизненно важна для перемещения частиц, например, для очистки лёгких от пыли. Этот же процесс используют ранние животные, такие как кораллы и медузы, для питания и очистки поверхностей», — добавляет соавтор работы профессор Джон Байтелл.
Понимание различных функций муцинов и причин их эволюции может помочь разобраться в том, как патогены преодолевают эти защиты.