Больничная бактерия использует разделение труда для колонизации поверхностей
Исследователи из Базельского университета выяснили, почему опасный внутрибольничный патоген Pseudomonas aeruginosa так сложно победить. Он использует двойную стратегию: часть бактерий образует биоплёнку на поверхности ткани, а другая распространяется по организму. Это открытие даёт важное понимание процесса инфекции и открывает новые пути для лечения.
P. aeruginosa — устойчивая бактерия, колонизирующая кожу и слизистые оболочки, способная вызывать опасную для жизни пневмонию у пациентов с ослабленным иммунитетом.
Разделение труда: подвижные и прикреплённые бактерии
Исследовательская группа профессора Урса Женаля обнаружила, что после начальной колонизации поверхности бактерии не делятся случайным образом, а формируют две функционально различные субпопуляции. Это поведение регулируется стохастическим генетическим переключателем и разным уровнем сигнальной молекулы c-di-GMP.
- Высокий уровень c-di-GMP: бактерии прикрепляются к поверхности и образуют прочную биоплёнку.
- Низкий уровень c-di-GMP: бактерии становятся подвижными и рассеиваются в окружающие ткани для колонизации новых участков.
Механизм «прикрепиться и бежать»
«Стратегия разделения труда позволяет бактериям быстро реагировать на различные стрессовые условия, поскольку в любой момент времени часть клеток оптимально адаптирована для выживания», — объясняет доктор Кристина Маннер.
- Бактерии в биоплёнке защищены от атак иммунных клеток.
- Подвижные бактерии могут захватывать новые территории.
«Мы теперь лучше понимаем, как Pseudomonas aeruginosa распространяется и процветает на слизистой лёгких. Определив генетический переключатель, мы нашли ахиллесову пяту патогена», — говорит Урс Женаль.
Новые терапевтические возможности
Исследование также показало, что недавно открытое соединение Disperazol, разрушающее биоплёнку, нацелено на тот же механизм и «переключает» бактерии в пользу подвижных клеток, что приводит к распаду биоплёнки.
«Это большой шаг вперёд, поскольку такие агенты открывают новые пути для уничтожения трудноизлечимых инфекций, связанных с биоплёнками», — добавляет Женаль.