Блокировка бактериальных инфекций на ранней стадии: новый подход

Исследователи ищут новые способы предотвращения бактериальных инфекций, чтобы решить проблему снижения эффективности антибиотиков.

Ключевой механизм заражения

Большинство бактерий используют длинные тонкие белки — адгезины — для прикрепления к клеткам хозяина. Они связываются с молекулой сахара на поверхности клетки. После прикрепления бактерии формируют колонию и биоплёнку, что инициирует инфекцию.

Цель исследования

Найти способ прервать процесс прикрепления, не позволяя бактериям связываться с клетками хозяина. Исследование, опубликованное в mBio, сосредоточено на бактерии Aeromonas hydrophila, поражающей людей с ослабленным иммунитетом.

Метод и открытие

С помощью искусственного интеллекта была создана 3D-модель адгезина, что позволило определить участки белка, связывающиеся с клетками. Кристаллография на Canadian Light Source (CLS) подтвердила модель и выявила, что один участок белка связывается с простым сахаром фукозой, присутствующей на клетках человека.

Принцип блокировки

Добавление свободной фукозы в среду нарушает процесс связывания. Белковые сенсоры бактерий, ищущие сахар на клетках, не могут выполнить свою функцию, так как "рынок переполнен фукозой".

Следующие шаги

Планируется создание соединений, имитирующих фукозу, но не метаболизируемых ни бактериями, ни клетками человека. Это позволит снизить необходимую дозировку. Такие аналоги фукозы имеют потенциал для патентования и разработки в качестве препаратов, которые в некоторой степени смогут заменить антибиотики.

Перспективы

Этот подход оптимистичен, поскольку нацелен на самую раннюю стадию колонизации. Блокировка первого контакта бактерий с клетками человека предотвращает развитие инфекции.