Ученые нашли слабые места супербактерий
Ученые выяснили, почему супербактерии устойчивы к антибиотикам и как можно сломать их защиту.
Исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, коротко о них рассказывает EurekAlert!.
Исследователи из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) сделали беспрецедентно четкие изображения бактерий. На снимках хорошо видна сложная структура защитного слоя, который окружает многие бактерии и усложняет их уничтожение антибиотиками.
Команда обнаружила, что защитная внешняя мембрана бактерий содержит плотные сети из строительных блоков белка, чередующихся c участками, которые, по-видимому, не содержат белков. Эти участки обогащены молекулами с сахарными цепями (гликолипидами), которые удерживают внешнюю мембрану плотной.
Это важное открытие, потому что жесткая внешняя мембрана грамотрицательных бактерий препятствует проникновению некоторых лекарств и антибиотиков в клетку. Она является одной из причин, почему такие бактерии (в том числе A. baumannii, P. aeruginosa, и энтеробактерии, такие как Salmonella и E. coli) в настоящее время считаются серьезной угрозой.
«Наружная мембрана представляет собой барьер против антибиотиков и является важным фактором, делающим инфекционные бактерии устойчивыми к медицинскому лечению. Однако остается относительно неясным, как устроен этот барьер, поэтому мы решили изучить его так подробно», — пояснили авторы работы. — Изучая живые бактерии от молекулярного до клеточного масштаба, мы можем увидеть, как мембранные белки образуют сеть, охватывающую всю поверхность бактерий, оставляя небольшие промежутки для участков, не содержащих белка. Это говорит о том, что барьер не может быть одинаково надежным на всей поверхности бактерии; у него могут быть более сильные и более слабые места».
В другом исследовании ученые разобрались, как именно работает пенициллин — первый антибиотик, примененный для лечения более 80 лет назад. Ранее было известно, что β-лактамные антибиотики работают, предотвращая рост клеточной стенки, но то, как именно они убивают бактерию, до сих пор оставалось загадкой. Международная группа исследователей обнаружила, что β-лактамные антибиотики убивают MRSA (устойчивую к метициллину бактерию S. aureus), создавая отверстия в клеточной стенке. По мере роста клетки отверстия увеличиваются, и в конечном итоге бактерия погибает. Исследователи также определили некоторые ферменты, которые участвуют в создании таких отверстий.
Глубокое понимание того, как работают существующие антибиотики, дает новые возможности для дальнейших разработок противомикробных препаратов и борьбы с супербактериями.
Бактерии оказались способны «обучать» друг друга устойчивости к антибиотикам
В России открыли новый антибиотик природного происхождения
