Исследователи Института цитологии РАН показали, как можно снизить патогенность бактерий Serratia proteamaculans - устойчивых к антибиотикам микроорганизмов, которые являются источником инфекций у пациентов с ослабленным иммунитетом. Для снижения активности этих бактерий ученые подавили белковую систему, которая, в частности, отвечает за вирулентность популяции. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Microorganisms

Устойчивые к антибиотикам бактерии S. proteamaculans вызывают инфекции (инфицирования уретры и хирургических ран) у людей с ослабленным иммунитетом. Поэтому эти бактерии распространены в больницах, где представляют угрозу для пожилых пациентов и людей, которые перенесли хирургические операции. 

Когда плотность бактериальной популяции S. proteamaculans становится максимальной, ее жизнедеятельность, в том числе способность вызывать инфекции, регулируется особой молекулярной системой Quorum Sensing (QS). К основным компонентам системы относятся два белка: AHL-синтаза SprI и регуляторный рецептор SprR.

Ученые ИНЦ РАН совместно с исследователями Института молекулярной генетики (НИЦ «Курчатовский институт») изучили, как влияет на распространение инфекции «отключение» компонентов системы QS. Предполагалось, что при ее подавлении бактерии S. proteamaculans могут стать непатогенными без применения антибиотиков и других лекарственных средств.

«В данном исследовании мы поставили себе цель - выяснить, как инактивация («отключение») гена рецептора SprR влияет на инвазивную активность S. proteamaculans, то есть на способность бактерий проникать в клетки», – рассказывает старший научный сотрудник группы молекулярной цитологии прокариот и бактериальной инвазии ИНЦ РАН Ольга Цаплина.

Исследования по инактивации рецептора SprR проводились на клетках карциномы (вид рака) шейки матки человека и клетках эмбриона мыши. Эксперименты показали, что «отключение» SprR приводит к усилению способности бактерий S. proteamaculans проникать в клетки. Отметим, что в своей более ранней работе ученые показали, что отключение другого белка, входящего в систему QS, – AHL-синтазы SprI также приводит к усилению способности S. proteamaculans проникать в клетки.

В то же время в ходе экспериментов выяснилось, что инактивация компонентов, входящих в систему QS, приводит к тому, что бактерии S. proteamaculans теряют способность адаптироваться к среде с дефицитом железа, которая характерна для организма человека. Поэтому в таких условиях способность микроорганизмов S. proteamaculans вызывать инфекции при «отключенной» системе QS снижается.

«Результаты нашей работы могут способствовать разработке дезинфицирующих средств как против Serratia, так и против других видов бактерий, с использованием химических ингибиторов системы QS и веществ, регулирующих концентрацию железа в растворе», – поясняет Ольга Цаплина.

Исследование ученых ИНЦ РАН было поддержано грантом Российского научного фонда № 19-74-00041. 

 

Информация и фото предоставлены пресс-службой Института цитологии Российской академии наук