Бактериальная коммуникация для медицинских применений

Микробиолог из Университета Западной Австралии (UWA) доктор Джейми Линдторн исследовала альтернативу антибиотикам, которые со временем способствуют развитию устойчивых бактериальных штаммов.

Вместо уничтожения вредных бактерий её докторская работа была сосредоточена на явлении ингибирования кворум-сенсинга.

Кворум-сенсинг — это процесс коммуникации, который бактерии используют для "общения" друг с другом, чтобы синхронизировать выработку определённых соединений.

Например, одиночная бактерия в организме человека вряд ли будет выделять токсины, пока не обнаружит химический сигнал (аутоиндуктор) от других бактерий. Если она начнёт производить токсин в одиночку, иммунная система быстро её уничтожит. Поэтому бактерии ждут, пока их не станет много, чтобы действовать сообща.

Некоторые другие организмы (например, в почве) выделяют химические вещества, которые ингибируют кворум-сенсинг — это явление называется кворум-квочинг (quorum quenching). Оно может происходить путём деградации аутоиндуктора или блокирования рецепторов на поверхности бактериальной клетки.

Доктор Линдторн искала морские и речные микроорганизмы со способностью к кворум-квочингу. Вместо долгого метода культивирования, очистки и тестирования каждого изолята она применила ускоренный подход.

Она взяла пробы воды из реки Суон (Swan River) и залива Кокберн (Cockburn Sound), нанесла их на агаровые пластины и вырастила бактериальные колонии.

Затем, не идентифицируя бактерии, она проверила их свойства на штамме Vibrio harveyi (впервые выделенном с поверхности кефали). На пластины с помощью стерильного аэрографа нанесли дистиллированную воду, инокулированную V. harveyi.

Колонии исследовали на биолюминесценцию — индикатор активности кворум-сенсинга. Несколько колоний не светились, что указывало на свойство кворум-квочинга. Эти колонии были отобраны, повторно культивированы и подвергнуты генетическому анализу для определения их рода.

Дальнейшие исследования в этой области имеют огромный потенциал для медицинских, сельскохозяйственных и промышленных применений.