Исследователи нашли «ахиллесову пяту» устойчивой к лекарствам супербактерии

Исследователи из The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth) идентифицировали белок, который действует как механизм защиты для ванкомицин-резистентных энтерококков (VRE). Это открывает возможности для разработки новых методов лечения в борьбе с антибиотикорезистентностью.

Исследование, опубликованное в декабрьском выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, показало, что белок под названием LiaX выделяется бактериями в окружающую среду для обнаружения присутствия антибиотиков. Это вызывает перестройку бактериальной клетки, которая предотвращает уничтожение лекарством.

VRE, вызывающий около 5400 смертей в США в 2017 году, находится в отчете об угрозах Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC).

Белок-«часовой» и последнее средство лечения

Ученые изучали клинические штаммы VRE, способные противостоять даптомицину — антибиотику последней линии защиты при тяжелых бактериальных инфекциях. Даптомицин убивает бактерии, связываясь с «септой деления» (областью в середине клетки, где происходит деление).

«Бактерии научились отвлекать антибиотик от его цели», — пояснила ведущий автор исследования Айеша Хан.

LiaX — главный модулятор устойчивости

Энтерококки и другие бактерии имеют систему стрессового ответа LiaFSR. Белок LiaX оказался ключевым игроком в этой системе.

«Мы называем LiaX главным модулятором резистентности. Он сообщает бактерии о необходимости изменить свою защитную клеточную оболочку, в результате чего даптомицин связывается вдали от септы, и клетка выживает», — сказала Хан.

Исследователи наблюдали, как у пациента с инфекцией крови VRE развилась резистентность к даптомицину после лечения этим антибиотиком. Они обнаружили высокие уровни белка LiaX вне клетки, который связывался с антибиотиком и сигнализировал клетке активировать стрессовый ответ.

Защита и от иммунной системы

Белок LiaX способен чувствовать не только антибиотики, но и сигнализировать об иммунном ответе. Иммунная система производит антимикробные пептиды, которые, подобно даптомицину, разрушают клеточную оболочку.

«Мы выяснили, что LiaX действует как белок-часовой, который не только захватывает даптомицин, но и чувствует антимикробные пептиды, создаваемые нашей иммунной системой, вызывая тот же ответ — перестройку клетки», — отметила Хан.

Это открытие указывает на эволюцию микробов, которые становятся все более устойчивыми к лекарствам и резистентными. Защита, которую обеспечивает LiaX, по словам исследователей, также делает бактерии более смертоносными во время инфекции.