Обычно при отсутствии поверхностей, способствующих образованию биопленки, в мочевом пузыре или почках мало бактерий. В более ранней работе эти исследователи показали, как и многие другие, что молекула-мессенджер, циклический ди-GMP (c-di-GMP), способствует образованию биопленок, когда такие поверхности присутствуют, сказал главный исследователь Винсент Т. Ли, доцент кафедры клеточной биологии и молекулярной генетики, Мэрилендский университет, Колледж-Парк.
В текущем исследовании исследователи вставляли крошечные катетеры в мочевой пузырь мышей — поверхность, на которой растут биопленки.
Затем они заразили мышей P. aeruginosa через те же катетеры.
При заражении P. aeruginosa, продуцирующая высокий уровень c-di-GMP, количество бактерий, обнаруженных в мочевом пузыре и почках, умеренно возросло. И наоборот, заражение мышей бактериями, продуцирующими низкие уровни c-di-GMP, привело к значительному снижению P. aeruginosa, обитающих в этих органах. «Хотя метод обнаружения не позволял различать свободноживущие бактерии и бактерии в биопленках, на основании предыдущих исследований можно с уверенностью предположить, что обнаруживаемые бактерии в основном находились в биопленках», — сказал Ли.
Исследователи также обнаружили четыре гена, которые модулируют уровни c-di-GMP.
Остается одна загадка. В исследованиях в пробирках (в отличие от исследований на животных) c-di-GMP влияет на образование биопленок, воздействуя на различные мишени — бактериальные пили и жгутики, органеллы, участвующие в движении, и внеклеточный полисахарид, часть бактериальной поверхности, которая помогает бактериальные клетки слипаются в биопленку.
Однако в текущем исследовании, когда исследователи использовали мутантные бактерии, которые не могли производить функциональные пили и жгутики, бактерии все же могли инфицировать мышей.
То же самое было верно в более раннем исследовании в отношении внеклеточного полисахарида. Таким образом, сказал Ли, c-di-GMP должен влиять на формирование биопленки, воздействуя на какую-то другую, пока неизвестную цель.
Определенным пациентам может быть очень полезно узнать, что это за цель. "По данным Национальной сети безопасности здравоохранения, P. aeruginosa ежегодно вызывает примерно 10 процентов катетер-ассоциированных инфекций мочевыводящих путей в Соединенных Штатах », — говорит Ли. «Определение факторов, влияющих на образование биопленки на мочевых катетерах, поможет в разработке более эффективных методов лечения и профилактики инфекций, связанных с биопленкой."