Завантаження...

Доставка ліків кур'єром та службою доставки «Нова Пошта». Приймання замовлень за телефоном 0-800-307-407

Дослідники виявили, що фаги можуть вбивати бактерії, які "сплять"

 

У природі більшість бактерій, якщо відчувають дефіцит поживних речовин або "стрес", контрольовано припиняють свій метаболізм і переходять у стан спокою. У цьому режимі очікування все ще відбуваються певні метаболічні процеси, які дозволяють мікробам сприймати навколишнє середовище та реагувати на подразники, але ріст і поділ призупинено. Це також захищає бактерії, скажімо, від антибіотиків або від бактеріофагів.

До цих пір експерти стверджували, що фаги успішно заражають бактерії тільки тоді, коли останні розмножуються.

Дослідники з ETH Zurich вирішили з'ясувати, чи могла еволюція виробити бактеріофаги, які спеціалізуються на бактеріях, що "сплять". Вони почали свої пошуки в 2018 році. Тепер у новій публікації в журналі Nature Communications, науковці показали, що такі фаги дійсно існують.

Коли професор ETH Олександр Хармс і його команда з Biozentrum Базельського університету розпочали свій проект у 2018 році, вони припустили, що протягом першого року вони зможуть виділити близько 20 різних фагів, які атакують бактерії, що "сплять". Але це було не так: лише в 2019 році студент Хармса Енеа Маффей виділив новий, раніше невідомий вірус. Цей вірус, знайдений у гнилому рослинному матеріалі з кладовища біля Ріена (кантон Базель-Штадт), може інфікувати та знищувати бактерії, що "сплять". «Це перший описаний у літературі фаг, який, як було показано, атакує бактерії в стані спокою», — говорить Маффей. Хармс додає: «Однак, зважаючи на величезну кількість бактеріофагів, я завжди був переконаний, що еволюція, мабуть, виробила деякі, які можуть "зламати" такі бактерії». Вони назвали свій новий фаг Paride.

Вірус, який виявили дослідники, інфікує Pseudomonas aeruginosa, бактерію, яка зазвичай трапляється в багатьох середовищах. Різні штами колонізують водойми, рослини, ґрунт – і людей. В організмі людини певні штами можуть викликати серйозні респіраторні захворювання, такі як пневмонія, яка може бути смертельною.

Проте, як новий фаг зненацька захоплює мікроби P. aeruginosa, що у стані спокою, дослідникам ще не ясно. Вони підозрюють, що вірус використовує певний молекулярний ключ, щоб пробудити бактерії, а потім захоплює механізм розмноження клітини для власного розмноження. Однак дослідники ETH ще не змогли точно дізнатися, як це працює.

Таким чином, вони прагнуть вивчити гени або молекули, які лежать в основі цього механізму пробудження. На основі цього науковці могли б розробити речовини в пробірці, які взяли б на себе процес пробудження. Потім таку речовину можна поєднати з відповідним антибіотиком, який повністю знищує бактерії. «Але ми тільки на початку. Єдине, що ми знаємо напевно, — це те, що ми майже нічого не знаємо», — каже Хармс.

Щоб перевірити ефективність фага Paride, дослідники поєднали його з антибіотиком під назвою меропенем. Це порушує синтез клітинної стінки і тому заважає лише клітинним процесам, які не пошкоджують фаги. Антибіотик не впливає на бактерії, що "сплять", оскільки вони не синтезують нову клітинну стінку.

Під час тестування на чашках із клітинними культурами вірус зміг убити 99% усіх бактерій, що "спали", але залишив у живих 1%. Лише комбінація фагів Paride та меропенему змогла повністю знищити бактеріальну культуру.

У подальшому експерименті разом із Ніною Ханною, лікарем Базельської університетської лікарні, Маффей випробував цю комбінацію на мишах із хронічною інфекцією. Ні фаг, ні антибіотик окремо не працювали особливо добре на мишах, але взаємодія між фагами та антибіотиками виявилася дуже ефективною і в живих організмах. «Це показує, що наше відкриття є не просто лабораторним артефактом, але також може бути клінічно важливим», — говорить Маффей.

Джерело: https://www.technologynetworks.com/immunology/news/bacteriophage-kills-sleeping-bacteria-382971