Pseudomonas aeruginosa — это повсеместная бактерия, обнаруженная как на суше, так и в воде. Этот организм известен как оппортунистический, поскольку он способен продуцировать различные факторы вирулентности и адаптироваться к окружающей среде, чтобы вторгаться, колонизировать и выживать среди людей, используя ослабление своего хозяина, чтобы стать патогенным.
Вызываемые им инфекции часто трудно, а то и невозможно вылечить из-за устойчивости ко многим типам антибиотиков.
Аномальное количество металлов
«Мы обнаружили, что высокие концентрации металлов, таких как цинк, могут вызвать устойчивость к карбапенемам, которые являются антибиотиками последней инстанции, а также к увеличению выработки факторов вирулентности», — говорит Карл Перрон, исследователь из Департамента медицины. Ботаника и биология растений факультета естественных наук UNIGE.
Этот металл может присутствовать в ненормальных количествах в секретах легких пациентов с муковисцидозом и в некоторых мочевых катетерах, способствуя повышению патогенности бактерии и неэффективности лечения.
Некоторые антибиотики должны проникать в бактерии, чтобы оказывать свое действие. Карбапенемы, например, проходят через определенный порин, своего рода канал, обычно используемый для импорта питательных веществ.
Когда бактерия присутствует в среде, содержащей избыток цинка, она становится устойчивой к карбапенемам. «Мы наблюдали, что цинк и другие металлы вызывают подавление производства этого порина, но мы не знали точно, как именно», — уточняет Верена Дюкре, биолог женевской группы и первый автор статьи.
Нацеливайтесь на бактерии, не затрагивая хозяина
Команда Карла Перрона решила эту загадку, открыв центральную роль бактериального белка, называемого фактором хозяина q (Hfq). «Этот шаперон, молекулярный помощник, который позволяет бактерии регулировать синтез различных белков в соответствии со своими потребностями, подавляет синтез определенных поринов, вмешиваясь на нескольких уровнях производственной цепочки», — объясняет Верена Дюкре. Таким образом, изучая бактерию, не экспрессирующую Hfq, ученые открыли настоящую ахиллесову пятку, поскольку мутант не может реагировать на цинк и другие металлы.
Следовательно, он не может проявлять свою вирулентность или становиться устойчивым к карбапенемам в присутствии этих металлов.
Поскольку различные пути, ведущие к ингибированию продукции этого порина, используют Hfq, этот шаперон становится многообещающей терапевтической мишенью. «Мы ищем различные ингибиторы Hfq, которые действуют на штаммы Pseudomonas aeruginosa.
Эти препараты должны противодействовать всем прямым и косвенным эффектам патогенов, не затрагивая клетки-хозяева, потому что они не содержат таких белков, как Hfq », — говорит Карл Перрон.