Бактерии общаются с помощью электрических сигналов, и этим можно управлять светом
Как и нейроны в человеческом мозге, бактерии используют электричество для коммуникации и реакции на внешние стимулы. Исследователи нашли способ контролировать эту электрическую сигнализацию у бактерий, чтобы лучше понять механизмы устойчивости к антибиотикам.
Этот мощный инструмент поможет углубить понимание бактериальных инфекций, включая глобальную угрозу антимикробной резистентности. Электрическая сигнализация участвует в поглощении антибиотиков и приводит к выживанию части бактерий после воздействия.
В исследовании, опубликованном в Advanced Science, учёные из Университета Уорика и Политехнического университета Милана сообщили о значительном прогрессе в регулировании электрических сигналов бактерий с помощью света. Команда использовала молекулу Ziapin2, которая связывается с мембранами бактерий и меняет свою структуру при воздействии света (так называемый «фотопереключатель»).
«Мы обнаружили, что при воздействии сине-зелёного света бактерии демонстрировали электрический паттерн, известный как гиперполяризация. Мы показали, что Ziapin2 заставляет открываться специальные каналы, вызывая электрические изменения в бактериальных клетках», — сказал доктор Мунехиро Асалли, доцент кафедры наук о жизни Университета Уорика.
«Хотя метод находится на ранних стадиях, в будущем он может помочь нам лучше понять микробные явления, такие как межклеточная сигнализация, эффективность антибиотиков и антимикробная резистентность», — добавила доктор Тайлиз де Соуза, постдокторант Университета Уорика.
Джузеппе Патерно, доцент кафедры физики Политехнического университета Милана, отмечает: «Внедрение световых методов в бактериологии может открыть новые захватывающие исследовательские направления. Помимо создания нового инструмента для изучения антимикробной резистентности, этот подход можно использовать для создания бактериальных гибридов, способных воспринимать свет и выполнять полезные задачи, например, доставку лекарств в труднодоступные участки тела».