Исследователи из Брюсселя нашли слабое место у бактерий, вызывающих серьезные заболевания

Исследователям из Центра структурной биологии VIB-VUB в Брюсселе удалось обнаружить «слабое место» определенного типа бактерий, способное вызывать серьезные заболевания. Об этом центр сообщил в пресс-релизе в четверг. Результаты были опубликованы в известном научном журнале Nature.

Биологи делят бактерии на две основные группы: бактерии с одной мембраной и бактерии с внутренней и внешней мембраной. Именно эта вторая мембрана затрудняет лечение этой группы бактерий. Внешняя мембрана образует важный защитный слой, который защищает клетки от стрессовых агентов или окружающей среды, таких как антибиотики.

Неслучайно в список десяти наиболее тревожных патогенов Всемирной организации здравоохранения входит в основном именно эта группа бактерий, которые называются грамотрицательными бактериями. Ученые уже давно ищут слабые места у этих двустенных бактерий, чтобы бороться с ними. Команда бельгийских исследователей из Центра структурной биологии VIB-VUB добилась значительного прогресса в области исследований.

Наружная мембрана грамотрицательных бактерий содержит фосфолипиды — разновидность липидов. Когда бактерии подвергаются «стрессу» и таким образом подвергаются атаке, например, антибактериальным агентом, фосфолипиды слипаются, как масляные пятна на поверхности бактерий. Эти слабые места рискуют лопнуть под давлением воды в клетках, что приведет к вытеканию содержимого клеток наружу, что приведет к гибели бактерий. Этот процесс называется разложением.

Затем исследователи изучили конкретный белок SlyB, функция которого еще не была известна. Они обнаружили, что когда клетки ощущают стресс, белки SlyB перемещаются к вытекшим фосфолипидам. Там они образуют кольцеобразные нанодисковые структуры, которые можно сравнить со своего рода спасательным кругом. Эти структуры защищают и укрепляют более слабые участки внешней мембраны, предотвращая чрезмерную потерю необходимых белков и обеспечивая выживание бактерий. Без белков SlyB мембрана ослабевает, и бактерии погибают в результате лизиса.

Это открытие открывает перспективы для разработки будущих вакцин против заболеваний, вызываемых грамотрицательными бактериями. Исследователи уже работают над использованием белков SlyB в наших интересах: белки можно будет очистить и использовать в вакцинах, которые стимулируют нашу иммунную систему. Таким образом, организм может лучше распознавать предстоящие заболевания. Еще одним потенциальным применением является разработка новых лекарств, которые не позволяют бактериям образовывать нанодисковые структуры.

«Сосредотачиваясь на этих наноструктурах, мы пытаемся сместить стратегию защиты бактерий к их слабым местам», — говорит профессор Хан Римаут, руководитель исследовательской группы в Центре структурной биологии VIB-VUB. «Таким образом, мы стремимся разработать новые подходы к борьбе с грамотрицательными бактериями и в конечном итоге значительно сократить список вызывающих озабоченность патогенов ВОЗ».