Ферменты, способные разрушать стенки бактериальных биоплёнок

Исследователи из США и Канады идентифицировали два фермента, которые способны разрушать бактериальные биоплёнки, позволяя антибактериальным агентам эффективнее уничтожать свои цели. Об этом сообщается в журнале Science Advances.

Поскольку бактерии продолжают развивать устойчивость к лекарствам, одно из направлений исследований — биоплёнки, которые бактерии строят для защиты от атак иммунной системы. Были найдены химические вещества, нарушающие процесс строительства биоплёнки, но требовалось средство, способное разрушить уже построенные стенки, чтобы антибактериальные агенты получили доступ к бактериям. Изучение структуры таких биоплёнок и механизмов их строительства бактериями выявило возможность использовать сами ферменты этого процесса для их разрушения.

Исследователи обнаружили, что два фермента — PslG и PelA, — используемые бактериями при строительстве стенки, служат для создания сахарных полимеров, которые являются своего рода строительными блоками. Эти же ферменты помогают предотвращать накопление цепочек сахаров внутри бактериальных клеток. Учёные предположили, что, поскольку стенки биоплёнок также содержат компонент из цепочек сахаров, те же ферменты могут вызвать деградацию стенки.

Для проверки идеи исследователи нанесли бактерии Pseudomonas aeruginosa на культуры в чашках Петри, дождались образования биоплёнок, а затем применили синтетические формы ферментов. Ферменты принялись разрушать сахар в стенках биоплёнок, что привело к их «расплавлению» и лишило бактерии защитного слоя.

Это открытие — лишь первый шаг в изучении возможности использования ферментов для лечения инфекций у людей. Потребуется много работы, чтобы доказать их безопасность, однако есть повод для оптимизма: при нанесении на инфицированные клетки лёгких человека исследователи не обнаружили повреждений, вызванных ферментами.