Уязвимость опасного больничного патогена

Ежегодно в Европе более 670 000 человек заболевают из-за патогенных бактерий, устойчивых к антибиотикам, и 33 000 умирают от вызванных ими болезней. В 2017 году ВОЗ назвала устойчивость к антибиотикам одной из величайших угроз здоровью в мире. Особенно опасны патогены, устойчивые к нескольким антибиотикам. Среди них выделяется Acinetobacter baumannii — бактерия с чрезвычайно выраженной способностью к развитию множественной устойчивости, опасная как внутрибольничный суперпатоген, прежде всего для пациентов с ослабленным иммунитетом.

Высокая устойчивость обусловлена способностью бактерии долго оставаться инфекционной даже в сухой среде, выживая на клавиатурах медицинских устройств, телефонах или лампах в палатах. Это свойство также помогает микробу выживать на сухой коже человека или в жидкостях организма, таких как кровь и моча, содержащих высокие концентрации солей и других растворённых веществ.

Ключевой механизм выживания

Исследовательская группа из Научного подразделения 2251 Немецкого научно-исследовательского общества под руководством Университета Гёте выяснила, как Acinetobacter baumannii закрепляется в такой неблагоприятной среде. Как и многие бактерии, растения или грибы, этот патоген способен синтезировать сахарный спирт маннитол, который отлично связывает воду, предотвращая обезвоживание бактерии.

Уникальный путь синтеза

Почти уникален способ синтеза маннитола у Acinetobacter baumannii: вместо двух ферментных комплексов, как у большинства организмов, два последних этапа синтеза катализирует всего один фермент — MtlD. Этот фермент с двойной каталитической активностью был открыт командой профессоров Беате Аверхофф и Фолькера Мюллера ещё в 2018 году.

Структура и активация фермента

Команде профессора Клааса Мартинуса Поса удалось выяснить пространственную структуру фермента. Оказалось, что фермент обычно присутствует в виде неактивных свободных мономеров. Активация происходит только при осмотическом стрессе (в сухой или солёной среде), который заставляет мономеры агрегировать в димеры. Только после этого фермент становится активным и начинает синтезировать маннитол. Исследователи также определили, какие части структуры особенно важны для каталитических функций и образования димеров.

Перспективы для борьбы с патогеном

Профессор Фолькер Мюллер, представитель Научного подразделения 2251, отмечает: «Наша работа представляет собой важный новый подход к борьбе с этим больничным патогеном, поскольку мы определили биохимически уязвимую точку в его метаболизме. В будущем это может стать отправной точкой для создания целевых веществ, ингибирующих этот фермент».