Вирус мешает бактериям делиться генами устойчивости к антибиотикам
Исследователи из Texas A&M AgriLife обнаружили, что вирус может помешать бактериям обмениваться генами устойчивости к антибиотикам. Результаты указывают на новые способы лечения инфекций и описывают новую особенность высокоразнообразной и малоизученной части биосферы.
Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, возглавила Ланьин Цзэн, доктор философии.
Как фаги используют пили для заражения
Бактериофаги (фаги) — это вирусы, заражающие только бактерии. Некоторые фаги, например MS2, заражают бактерии, чья поверхность содержит цилиндрические структуры — пили. Пили позволяют бактериям передавать гены полезных признаков, включая устойчивость к лекарствам, и усиливают их подвижность и способность атаковать клетки хозяина.
Команда использовала флуоресцентную микроскопию, чтобы изучить, как фаг MS2 проникает в клетку E. coli. Созданные учёными флуоресцирующие фаги MS2 прикреплялись к пили E. coli, делая их видимыми.
Конкуренция фагов: механизм «разоружения»
Эксперименты показали детальную картину заражения:
- Фаг прикрепляется к пили.
- Пиль сокращается, подтягивая фаг к поверхности бактериальной клетки.
- Пиль обламывается позади фага.
- Заражённая MS2 клетка E. coli перестаёт восстанавливать сломанные пили.
Это предотвращает заражение той же клетки другими фагами, давая преимущество первому прибывшему фагу. «Это как "ОК, эта клетка моя". Фаги устанавливают свою территорию», — пояснила Цзэн.
Перспективы для медицины
Результаты открывают новые подходы в лечении:
- Снижение вирулентности: Фаги, лишающие бактерии пилей, могут «разоружить» их, давая иммунной системе время для борьбы с инфекцией.
- Более щадящий метод: В отличие от антибиотиков или традиционной фаговой терапии, убивающей бактерии, этот метод не разрушает клетку, что предотвращает выброс потенциальных токсинов.
- Усиление антибиотиков: Комбинация фагов, нацеленных на пили, с антибиотиками может позволить снизить дозу последних, уменьшив побочные эффекты.
«Одно преимущество нашего метода по сравнению с традиционной фаговой терапией в том, что вы не убиваете клетку, а просто обезоруживаете её», — отметила Цзэн.